ЛЕСНАЯ БУССОЛЬ БЛИНОВА Российский патент 1998 года по МПК G01C17/12 

Изобретение относится к лесохозяйственному производству, в частности к устройствам для измерения горизонтальных углов (азимутов и румбов) при съемке внутриквартальной ситуации, привязке площадей, отводе лесосек и др.

Широко известны конструкции устройств для измерения азимутов и румбов, например, переносная артиллерийская буссоль ПАБ-2М, изготавливаемая Вологодским опытно-механическим заводом, которая снабжена также дальномерной зрительной трубой, позволяющей не только приближать объект и измерять горизонтальные углы, но также измерять вертикальные углы при работе на пересеченной местности.

Недостатками этой буссоли (наряду с ее универсальностью и надежностью) являются большая масса (7,5 кг), большие габариты (150х150х220 мм) и сложность изготовления, требующая высокоточного оборудования и технологической оснастки. Для проведения лесотаксационных работ такая буссоль практически непригодна из-за массы и габаритов, т.к. она должна транспортироваться по лесу одним человеком (таксатором) в течение рабочей смены пешком.

Применительно к лесным условиям разработаны и изготавливались Изюмским приборостроительным заводом (Украина) лесные буссоли БС-2, БГ-2, БК-20.

В связи с распадом СССР и выделением Украины в самостоятельное государство лесное хозяйство России практически лишилось производства лесных буссолей, поэтому решением Федеральной службы лесного хозяйства России Центральному опытно-конструкторскому бюро лесохозяйственного машиностроения предписывалось в 1995 году разработать и освоить производство в России лесной буссоли БС-2, что было выполнено на базе ЦОКБлесхозмаш, являющегося головной организацией отрасли лесного хозяйства по разработке и производству лесотаксационных приборов для нужд лесного хозяйства.

Разработанная и освоенная в 1995 году ЦОКБлесхозмаш лесная буссоль под маркой УТ-5 (принятая автором за прототип) представляет собой устройство для измерения горизонтальных углов (азимутов и румбов) на лесотаксационных работах при съемке внутриквартальной ситуации в лесных массивах, привязке лесных площадей, отводе лесосек с точностью отсчета углов до 5', что вполне удовлетворяет таксатором (у ПАБ-2М точность измерения углов до 3,6').

Технические параметры УТ-5 (габариты: 140х140х75 мм и масса 0,9 кг) вполне приемлемы для переноски одним человеком. Однако, несмотря на кажущуюся простоту, эта буссоль также требует высоко точной технологии производства, дополнительного изготовления оснастки, прецезионных станков, литьевых станков, что отражается на ее стоимости.

УТ-5 состоит из буссольной коробки, закрытой сверху защитным стеклом, с размещенным внутри буссольным оцифрованным кольцом, жестко закрепленной во втулке-опоре вертикальной осью, на заостренной вершине которой насажена магнитная стрелка с агат-камнем, запираемая снизу арретирующей пружиной, приводимой в действие расположенным концентрично буссольной коробки кольцом.

Снизу к буссольной коробке соосно прикреплена алидада, на концах которой сверху закреплены стойки для крепления складных диоптров, а на конусных торцах - алидадные линейки с верньерами. Коробка и алидада соединены между собой жестко и шарнирно с горизонтальным кругом-лимбом, снабженным по периферии на конусном торце круговой градусной шкалой от 0 до 360^o. Снизу лимб снабжен съемной втулкой, в которую вставляется заостренный деревянный кол, забиваемый в почву, для устойчивости устройства при работе.

Большое количество наименований изготавливаемых деталей (32 наименования), сложность конструкции отдельных деталей УТ-5, как и БС-2, необходимость изготовления арретирующей пружины, шарнирное закрепление диоптров, привели автора настоящего технического предложения к решению задачи закрепления магнитной стрелки и диоптров по-новому, без снижения точности измерения (отсчета румбов и азимутов).

Целью настоящего предложения является упрощение конструкции буссоли и удешевление ее производства.

Указанная цель достигается тем, что буссоль дополнительно содержит закрепленную в центре защитного стекла другую втулку-опору, являющуюся верхней втулкой-опорой, расположенную соосно в вертикальной плоскости с нижней втулкой-опорой, при этом ось размещена заостренными концами во втулках-опорах с возможностью свободного вращения под действием магнитного ориентирования магнитной стрелки, жестко закрепленной на оси, а над нижней втулкой-опорой установлен винт со сквозным отверстием по центру для прохода оси с зазором и пазом снизу на наружной поверхности, образующим в совокупности с поверхностью резьбового отверстия буссольной коробки пазуху с объемом Y1, причем над верхней кромкой нижней втулки-опоры залита антифрикционная жидкость в объеме Y2, меньшем, ем объем V1, а диоптры выполнены съемными и сочленены с верньерами.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая конструкция буссоли отличается наличием дополнительной верхней втулки-опоры, жестким закреплением магнитной стрелки на подвижной оси, размещенной в двух втулках-опорах заостренными концами, наличием винта со сквозным отверстием и пазом снизу на наружной поверхности, образующим в совокупности с поверхностью резьбового отверстия пазуху с объемом V₁.

Также отличие состоит в том, что над верхней кромкой нижней втулки-опоры залита антифрикционная жидкость в объеме V₂ < V₁, а дипотры выполнены съемными.

Таким образом заявляемая буссоль соответствует критерию "новизна". Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и другими техническими решениями в данной и смежных областях техники, позволили выявить известные признаки.

Так, размещение оси со стрелкой с возможностью ее поворота общеизвестно в конструкциях часов с маятниковым балансирным механизмом. Однако, применение балансирного механизма в часах преследует другую (отличающуюся от данного технического решения) цель, а именно: обеспечить качательное ритмическое вращение балансира на определенный угол вправо-влево под действием пружины для вращения часового механизма.

Размещение винта над нижней втулкой-опорой с залитой жидкостью и выполнение винта с пазом снизу на наружной поверхности, образующей в совокупности с поверхностью резьбового отверстия пазуху с объемом V₁, в которой размещается антифрикционная жидкость, залитая на поверхность нижней втулки-опоры в объеме V₂ < V₁, повторяет техническое решение общеизвестной чернильницы-непроливайки, однако, винт выполняет дополнительную роль технологического оборудования, т.к. без него очень сложно установить ось со стрелкой во втулках-опорах.

Выполнение диоптров съемными также известное техническое решение в различных областях техники, но в данном случае достигается цель быстрого монтажа и демонтажа диоптров без сверления прецезионных отверстий и изготовления осей.

Таким образом, все известные технические решения, объединенные вместе в совокупности позволяют достичь поставленную цель и позволяют сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 представлен общий вид буссоли сбоку в разрезе по оси верньеров и диоптров; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - вид по стрелке А на верньер, лимб и диоптр.

Лесная буссоль содержит буссольную коробку 1, закрытую защитным стеклом 2, закрепленного гайкой 3. По центру защитное стекло 2 снабжено концентрично расположенным отверстием, в котором установлена верхняя втулка-опора 4, закрепленная гайкой 5. В резьбовом отверстии буссольной коробки 1 ввинчен винт 6, имеющий сквозное отверстие по центру и паз снизу на наружной поверхности, образующий в совокупности с поверхностью резьбового отверстия буссольной коробки 1 пазуху, объемом V₁. Снизу в резьбовое отверстие ввинчена нижняя втулка-опора 7, на поверхность которой залита антифрикционная жидкость 26, объемом V₂ < V₁. Во втулках-опорах 4 и 7 установлена подвижно с возможностью кругового вращения ось 8 с закрепленной на ней жестко перпендикулярно магнитной стрелкой 9. Внутри буссольной коробки 1 нанесена румбическая оцифровка 10 от 0 до 90^o в каждой четверти. Снизу к буссольной коробке 1 шарнирно и соосно гайкой 11 с шайбой 12 закреплен лимб 13 с азимутальной оцифровкой 14 от 0 до 360^o.

Для обеспечения плавного вращения буссольной коробки 1 в теле лимба 13 размещены под углом 120^o в каждом из трех отверстий по одной пружине сжатия 15 и шариком 16, контактирующим с шайбой 12. Снизу к лимбу крепится съемная втулка 17, в которой закрепляется с помощью винта 18 шаровая опора 19 с отверстием 20 для крепления на деревянном колу.

Сбоку на буссольной коробке 1 диаметрально размещены шкалы 23 верньеров 22. Сверху верньеров 22 диаметрально вертикальной плоскости расположены отверстия, в которые вставлены съемные диоптры 24 с вертикальными нитями 25.

Работает лесная буссоль следующим образом.

Прежде чем установить лесную буссоль для съемки углов, она переносится в полуразобранном виде в специальном футляре. Для приведения ее в рабочее состояние в почву забивают деревянный кол с заостренной вершиной. На острие кола насаживается шаровая опора 19, а на нее надевается втулка 17 и предварительно закрепляется винтом 18. Во втулку 17 сверху навинчивается до упора лимб 13 вместе с буссольной коробкой 1. В отверстия верньеров 22 вставляются диоптры 24 и лесная буссоль готова к работе. В случае отклонения деревянного кола от вертикали, ослабив винт 18, буссольную коробку 1 устанавливают в горизонтальной плоскости, путем поворота ее на шаровой опоре 19 с последующим закреплением винта 18.

Для измерения углов лесную буссоль ориентируют, т.е. устанавливают в плоскости магнитного меридиана по направлению магнитной стрелки буссольной оцифровку 10 на нулевое деление, а лимб 13 устанавливают по оцифровке 0-180^o, при этом деление 0^o направляют на юг. После чего, придерживая одной рукой лимб 13, поворачивают буссольную коробку 1 в горизонтальной плоскости, точно совместив обе нити 25 диоптров 24 с объектом, при этом отсчет значений угла снимают при помощи шкалы 23 верньера 22, разбитую на 12 делений и равноценную 11 делениям лимба 13. Залитая на поверхность нижней втулки-опоры 7 антифрикционная жидкость 26 снижает силу трения оси 8 в опоре.

При повороте лесной буссоли на 90^o и даже на 180^o при транспортировании относительно горизонтальной плоскости, залитая на поверхность нижней втулки-опоры 7 антифрикционная жидкость 26 перетекает в пазуху винта 6, предотвращая попадание ее в верхнюю полость буссольной коробки 1 и на защитное стекло 2.

Изобретение относится к лесохозяйственному производству. Лесная буссоль содержит буссольную коробку с буссольной оцифровкой и цилиндрическим резьбовым отверстием по центру. Защитное стекло закрывает буссольную коробку. Оцифрованный лимб шарнирно закреплен на буссольной коробке соосно с ней. Втулки-опоры, верхняя и нижняя, расположены соосно в вертикальной плоскости. Ось размещена заостренными концами во втулках-опорах с возможностью свободного вращения под действием магнитного ориентирования магнитной стрелки, жестко закрепленной на оси. Над нижней втулкой-опорой установлен винт со сквозным отверстием по центру для прохода оси с зазором и пазом на наружной поверхности, образующим в совокупности с поверхностью резьбового отверстия буссольной коробки пазуху с объемом V₁. Над верхней кромкой нижней втулки-опоры залита антифрикционная жидкость в объеме V₂< V₁, а диоптры выполнены съемными и сочленены с верньерами. Техническим результатом является упрощение конструкции. 3 ил.

Лесная буссоль, включающая буссольную коробку с буссольной оцифровкой и цилиндрическим резьбовым отверстием по центру, защитное стекло, закрывающее буссольную коробку, втулку-опору, ввернутую в цилиндрическое резьбовое отверстие буссольной коробки, ось с магнитной стрелкой, верньеры с закрепленными на них диоптрами, оцифрованный лимб, шарнирно закрепленный на буссольной коробке соосно с ней, втулку для крепления буссоли, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит закрепленную в центре защитного стекла другую втулку-опору, являющуюся верхней втулкой-опорой, расположенную соосно в вертикальной плоскости с втулкой-опорой, являющейся нижней, при этом ось размещена заостренными концами во втулках-опорах с возможностью свободного вращения под действием магнитного ориентирования магнитной стрелки, жестко закрепленной на оси, а над нижней втулкой-опорой установлен винт со сквозным отверстием по центру для прохода оси с зазором и пазом снизу на наружной поверхности, образующим в совокупности с поверхностью резьбового отверстия буссольной коробки пазуху с объемом V₁, причем над верхней кромкой нижней втулки-опоры залита антифрикционная жидкость в объеме V₂ < V₁, а диоптры выполнены съемными и сочленены с верньерами.