ПРИБОР ДЛЯ ЗАДАНИЯ ЛАЗЕРНОЙ ОПОРНОЙ ПЛОСКОСТИ Российский патент 2005 года по МПК G01C5/00 

Изобретение относится к области геодезического приборостроения и, в частности, предназначается для производства разбивочных и съемочных работ, выполняемых при монтаже сборных строительных конструкций, расположенных в наклонной плоскости, и при планировочных работах значительных площадей.

Известно устройство, основанное на принципе развертки падающего на отражательный элемент лазерного луча, содержащее лазер и коллиматор, помещенные в цилиндрическую обойму, в верхней части которой расположен электродвигатель, имеющий полый вал, через который проходит лазерный пучок, а на торце вала укреплен оптический отражательный элемент (авторское свидетельство /А.С. СССР №280363. Прибор для создания исходной геодезической линии или плоскости // Бюл. изобретений. - 1970. - №27. [1].

Недостатком известного устройства является то, что им нельзя задавать наклонные плоскости. Он предназначен для обозначения на местности горизонтальной световой опорной плоскости.

Известно также устройство для задания на местности наклонной световой лазерной опорной плоскости, содержащее опорный элемент в виде основания и двух боковых подставок, цилиндрическую обойму с лазером, коллиматором, электродвигателем и соединенную с его полым валом пентапризму, а также узла наклона оси вращения пентапризмы, включающего две пары рычагов, которые одним своим концом укреплены с возможностью вращения на подставках, а вторым своим концом шарнирно связаны с каретками, установленными на поверхности цилиндрической обоймы, а на валах рычагов закреплены секторные шестерни, входящие в зацепление с червяком, укрепленным на подставке, имеются также вертикальные круговые направляющие, выполненные на основании инструмента, и ролик, укрепленный на конце цилиндрической обоймы, противоположном креплению пентапризмы /Пат. РФ №2178546, МКИ G 01 С 5/00. Прибор для задания лазерной опорной плоскости // Бюл. изобретений. - 2002. - №2. [2]. Данное устройство и принято за прототип.

Недостатком известного устройства является сложность его конструкции, невысокая надежность прибора в эксплуатации и малая точность результатов построения.

Сущность изобретения - упрощение конструкции прибора, повышение его надежности в эксплуатации и увеличение точности результатов построения.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве для задания лазерной опорной плоскости, содержащим опорный элемент, установленную на нем цилиндрическую обойму, в которой размещены лазер, коллиматор, электродвигатель и соединенная с его полым валом пентапризма, а также узел наклона оси вращения пентапризмы и вертикальный круг; особенность заключается в том, что в нем опорный элемент выполнен содержащим основание и раму, а узел наклона оси вращения пентапризмы выполнен в форме системы шарнирных параллелограммов, включающей два кривошипа с параллельными звеньями, которые посредством валов жестко закреплены на раме, цилиндрическую обойму, установленную параллельно звеньям кривошипов, причем так, что точка обоймы "оптический центр пентапризмы" размещается на продолжении прямой, проходящей через точки жесткого крепления кривошипов к раме; два шатуна, шарнирно соединенные с кривошипами и цилиндрической обоймой, причем так, что их звенья параллельны линии, проходящей через точки "оптический центр пентапризмы" и точки жесткого крепления кривошипов к раме, а длины тех звеньев шатунов, что между цилиндрической обоймой и кривошипом, равны расстоянию между точками "оптический центр пентапризмы" и осью вала жесткого крепления кривошипа к раме.

Введение в устройство узла для наклона оси вращения пентапризмы в форме шарнирного параллелограмма обеспечивает достижение высокой точности результатов наклона, причем самым простым и недорогим путем. Вместо множества деталей, частей и пр. здесь используется одно, самое наипростейшее - система шарнирных параллелограммов. Он надежно удерживает в проектной точке центр пентапризмы, с приданием оси ее вращения требуемого уклона. В данном случае цилиндрическая обойма подобно маятнику качается вокруг точки, оптического центра пентапризмы. Использованием системы шарнирных параллелограммов обеспечивается также снижение веса прибора, его стоимости и достигаются упрощения в работе.

На фиг.1 изображено в аксонометрии предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 представлен поясняющий чертеж.

Устройство включает опорный элемент 1 и П-образной формы раму 2; систему шарнирных параллелограммов, содержащую кривошипы: первый 3 и второй 4, имеющие параллельные звенья, кривошипы жестко закреплены на верхней наклонной планке рамы 2, цилиндрическую обойму 5 с пентапризмой 6, электродвигателем 7, коллиматором 8 и лазером 9, она установлена параллельно звеньям кривошипов. Две пары шатунов: верхняя пара 10 и нижняя 11 шарнирно соединены с кривошипами 3 и 4, а также с цилиндрической обоймой 5, причем звенья шатунов параллельны наклонной линии, проходящей через точки жесткого крепления шатунов к раме и "оптическим центром пентапризмы" 6, а длины тех звеньев, которые соединяют цилиндрическую обойму 5 со вторым кривошипом 4, равны длине отрезка между точками "оптический центр пентапризмы" и точкой жесткого крепления к раме кривошипа 4, на конце кривошипа 3, противоположному точке его крапления к раме, установлена секторная шестерня 12, имеющая возможность взаимодействовать с червяком 13, установленным на основании опорного элемента. На валу оси вращения кривошипа 4 установлен вертикальный круг 14. Имеются также цилиндрические уровни 15 и 16.

При производстве работ прибор, закрепленный на штативе, размещают над точкой геодезического обоснования. Ориентируют инструмент по азимуту линии максимального уклона, выносимой в натуру плоскости. Ориентируясь по вертикальному кругу 14, вращением червяка 13 придают требуемый наклон оси вращения пентапризмы 6, эта ось совмещена с осью цилиндрической обоймы 5. Развертываемый пентапризмой 6 луч лазера 9 будет описывать в пространстве заданную проектную плоскость. В любой точке на поверхности площадки ее легко зафиксировать. Например, если прибор установлен над точкой с заданной проектной отметкой, то для передачи проектной отметки в другую точку достаточно будет выставить в этой второй точке штырь так, чтобы расстояние от световой плоскости лазера до штыря равнялось "высоте инструмента" на станции.

Предложенное решение лазерного прибора для задания наклонных плоскостей выгодно отличается от известных аналогов тем, что имеет самую простую и очень надежную конструкцию. Оно без особого труда может быть изготовлено даже на неспециализированных предприятиях. Простота конструкции благотворно скажется на стоимости инструмента, а кроме того, облегчает работу оператора. В работе инструмента отсутствует многоступенчатость действий механизмов, присущая известным аналогам. Например, в прототипе для придания нужного наклона оси вращения пентапризмы сперва подкручивают секторные шестерни, отклоняя этим рычаги от отвесного положения, а рычаги, посредством кареток, наклоняют ось цилиндрической обоймы, а чтобы точка "оптический центр призмы" сохраняла проектное положение в пространстве, надо чтобы подпружиненная цилиндрическая обойма еще и перекатывалась по вертикальным круговым направляющим.

Наиболее ощутимо могут проявиться достоинства предложенной разработки на строительстве взлетно-посадочных полос аэродромов и автодорог. Строители будут избавлены от необходимости покрывать огромные площади поверхности сетью квадратов и особенно от установления в вершинах каждого квадрата колышка на проектную отметку. В процессе самого строительства световая лазерная опорная плоскость, очерчиваемая предложенным устройством, и будет той наклонной плоскостью, которую надлежит создать на данной площадке. Строители большими коллективами могут включаться в постановку кольев, но не по квадратам, а по тем направляющим, где колья не будут уничтожаться работающими агрегатами землеройной техники, а ставить колья будет просто: от световой плоскости опуститься вниз на высоту инструмента.

Источники информации

1. А.С. СССР №280363. Прибор для создания исходной геодезической линии или плоскости // Бюл. изобретений. - 1970. - №27.

2. Пат. РФ №2178546, МКИ G 01 с 5/00. Прибор для задания лазерной опорной плоскости // Бюл. изобретений. - 2002. - №2.

Изобретение относится к области геодезического приборостроения. Прибор содержит опорный элемент, цилиндрическую обойму, коллиматор, электродвигатель, пентапризму, узел наклона оси вращения пентапризмы и вертикальный круг. Лазер расположен в цилиндрической обойме. Опорный элемент содержит основание и раму. Узел наклона оси вращения пентапризмы выполнен в форме системы шарнирных параллелограммов. Система включает два кривошипа с параллельными звеньями. Кривошипы посредством валов закреплены на верхней планке рамы. Верхняя планка рамы выполнена П-образной. Цилиндрическая обойма установлена параллельно звеньям кривошипов. Оптический центр пентапризмы размещается на продолжении прямой, проходящей через точки крепления кривошипов к раме. Две пары шатунов шарнирно соединены с кривошипами и цилиндрической обоймой. Секторная шестерня размещена на валу оси вращения одного кривошипа. Червяк укреплен на основании с возможностью взаимодействовать с секторной шестерней. Вертикальный круг установлен на оси вращения одного из кривошипов. Технический результат - упрощение конструкции прибора, повышение его надежности в эксплуатации и увеличение точности результатов построения. 2 ил.

Прибор для задания лазерной опорной плоскости, содержащий опорный элемент, установленную на нем цилиндрическую обойму, в которой размещены лазер, коллиматор, электродвигатель, и соединенную с его полым валом пентапризму, а также узел наклона оси вращения пентапризмы и вертикальный круг, отличающийся тем, что в нем опорный элемент содержит основание и раму, а узел наклона оси вращения пентапризмы выполнен в форме системы шарнирных параллелограммов, включающей два кривошипа с параллельными звеньями, которые посредством валов закреплены с возможностью вращения на верхней планке рамы, выполненной П-образной, цилиндрическую обойму, установленную параллельно звеньям кривошипов, причем так, что оптический центр пентапризмы размещается на продолжении прямой, проходящей через точки крепления кривошипов к раме; две пары шатунов, шарнирно соединенных с кривошипами и цилиндрической обоймой, причем так, что их звенья параллельны линии, соединяющей точки крепления кривошипов к раме, а длины звеньев шатунов между цилиндрической обоймой и кривошипом равны расстоянию между оптическим центром пентапризмы и осью вала крепления кривошипа к раме; секторную шестерню, размещенную на валу оси вращения одного кривошипа, и червяк, укрепленный на основании с возможностью взаимодействовать с секторной шестерней, а также вертикальный круг, установленный на оси вращения одного из кривошипов.