УСТРОЙСТВО ПОДВЕСКИ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Российский патент 1999 года по МПК G01C9/02 

Изобретение относится к точному приборостроению, в частности геодезическому, и предназначается, например, для подвешивания чувствительных элементов в нивелирах и теодолитах.

Известна подвеска чувствительного элемента геодезических приборов, содержащая ось, на которой насажены шарикоподшипники жестко скрепленные с лагерами и осевые ограничители. Лагеры в ней выполнены разъемными, а соединение накладки лагеры с шарикоподшипником выполнено с зазором (авт. св. СССР N 292061, опуб. 6.01.71 г.).

Наличие зазора и скосов в креплении подшипников при перевозках и работе в полевых условиях может привести к возникновению ударно-инерционных движений в местах их крепления и как следствие к деформации оси крепления, заклиниванию накладок, скосов и выхода из строя подвески.

Известно устройство подвески чувствительных элементов, содержащее ось с насаженными на ней шарикоподшипниками и чувствительным элементом, заключенным в рамку (см. Большаков В.Д. "Справочник геодезиста", кн. 2, М., Недра, 1985 г., с. 107).

В этом устройстве подвески, наиболее близком к предлагаемому, вследствие ударных воздействий при перевозках в полевых условиях возникает деформация или поломка оси, к тому же показания подвески зависят от изменения температуры окружающей среды, что препятствует получению требуемой точности и надежности подвески. Кроме того сами подшипники требуют периодической смазки.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения надежности и точности подвески при работе ее в полевых условиях.

Для достижения этого технического результата в устройстве подвески чувствительных элементов, содержащее ось с заключенным в рамку чувствительным элементом, содержит два прямоугольных параллелепипеда, каждый из которых выполнен с прямоугольным выступом, в середине которого выполнено сферическое углубление, внутри которого с возможностью движения установлен шаровой сегмент, плоская поверхность которого жестко насажена на конец оси, при этом радиус шаровой поверхности сегмента равен радиусу сферического углубления и его центр окружности расположен выше оси, концы которой за пределами рамки имеют П-образную форму. Кроме того, параллелепипед с прямоугольным выступом и шаровой сегмент выполнены из пластмассы с низким коэффициентом трения, например фторопласта.

Отличительными признаками прелагаемого устройства подвески является выполнение концов оси за пределами рамки П-образной формы, наличие двух прямоугольных параллелепипедов с прямоугольными выступами и наличие в середине каждого выступа сферического углубления и установленного внутри этого углубления с возможностью движения шарового сегмента, плоской поверхностью жестко насаженного на конец оси, выполнение радиуса шаровой поверхности, равным радиусу сферического углубления и расположением центра этой окружности выше оси крепления. Кроме того, выполнения параллелепипеда с прямоугольным выступом и шарового сегмента из фторопласта.

Благодаря наличию этих признаков при работе подвески в полевых условиях исключаются ударные инерционные движения, а также воздействие температуры окружающей среды, что приводит к надежности и точности устройства подвески чувствительных элементов.

Предлагаемое устройство подвески чувствительного элемента иллюстрируется чертежами:
на фиг. 1 показано устройство подвески чувствительного элемента,
на фиг. 2 показаны прямоугольный параллелепипед и шаровой сегмент.

Устройство подвески чувствительного элемента содержит два параллелепипеда 1 с прямоугольным выступом и сферическим углублением в середине выступа. Внутри сферического углубления установлен с возможностью движения шаровой сегмент 2, плоская поверхность которого жестко насажена на ось 3. Ось 3 жестко связана с чувствительным элементом, заключенным в рамку 4. Концы оси 3 за пределами рамки 4 имеют П-образную форму. Параллелепипед 1 с прямоугольным выступом и сферическим углублением, а также шаровой сегмент 2 выполнены одним радиусом, центр окружности которого расположен выше оси 3. Параллелепипед 1 с прямоугольным выступом и сферическим углублением, шаровой сегмент 2 выполнены из пластмассы с низким коэффициентом трения, например, из фторопласта (см. Калинцев, М. Б. Саковцева "Выбор пластмасс для изготовления и эксплуатации изделий" Л., Химия, 1987 г., с. 319).

При любом наклоне рамка 4 под действием силы тяжести устанавливается в отвесное положение, вращаясь на оси 3, и за счет скольжения шарового сегмента 2 внутри сферического углубления, т.е. рамка 4 самоустанавливается в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, ось 3 занимает горизонтальное, а рамка 4 с чувствительным элементом, жестко закрепленным внутри нее - вертикальное положение.

Применение такой конструкции устройства подвески чувствительных элементов, жесткого крепления оси рамки, наличия температурных компенсаторов (выполнение оси П-образной формы), материала - пластмассы с низким коэффициентом трения, повышает надежность и точность подвески, не требует периодической смазки, исключает температурные воздействия, упрощает изготовление подвески.

Устройство может быть использовано в нивелирах и теодолитах. Устройство подвески чувствительных элементов содержит ось с заключенным в рамку чувствительным элементом. Концы оси за пределами рамки имеют П-образную форму. Устройство содержит два прямоугольных параллелепипеда, каждый из которых выполнен с прямоугольным выступом. В середине выступа выполнено сферическое углубление, внутри которого с возможностью движения установлен шаровой сегмент. Плоская поверхность сегмента жестко насажена на конец оси. Радиус шаровой поверхности сегмента равен радиусу сферического углубления и его центр расположен выше оси. Параллелепипед и шаровой сегмент выполнены из фторопласта. Повышена надежность и точность устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство подвески чувствительных элементов, содержащее ось с заключенным в рамку чувствительным элементом, отличающееся тем, что содержит два прямоугольных параллелепипеда, каждый из которых выполнен с прямоугольным выступом, в середине которого выполнено сферическое углубление, внутри которого с возможностью движения установлен шаровой сегмент, плоская поверхность которого жестко насажена на конец оси, при этом радиус шаровой поверхности сегмента равен радиусу сферического углубления и его центр расположен выше оси, концы которой за пределами рамки имеют П-образную форму. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что параллелепипед и шаровой сегмент выполнены из фторопласта.