Теодолит Российский патент 2023 года по МПК G01C1/02 G01C3/08 

Изобретение относится к геодезическим приборам, а именно к теодолитам.

Известны теодолиты, содержащие визирный канал, на корпусе которого расположены две полуоси, предназначенные для установки в соосные отверстия несущего корпуса, включающего устройства наведения оси визирования [1].

Недостатками известного теодолита является несоосное расположение основного и дополнительного маховичка наводящих устройств, отсутствие регламентированного усилия фиксации хомута на осях поворота теодолита, а также недостаточная точность наведения оси визирования.

Наиболее близким по технической сущности является оптический теодолит, описанный в [2].

Указанный теодолит содержит визирный канал, на корпусе которого расположены две полуоси, предназначенные для установки в соосные отверстия несущего корпуса, включающего вертикальную ось и механизмы прецизионного наведения оси визирования по вертикальной и горизонтальной плоскостям, каждый из которых выполнен в виде маховичка, связанного с резьбовым толкателем, который установлен с возможностью контактирования с хомутом, подпружиненным в сторону последнего и расположенного на оси поворота корпуса визирного канала и вертикальной оси несущего корпуса, дополнительного маховичка, расположенного соосно основному и кинематически связанного зубчато-винтовой передачей с рычагом, установленным на хомуте с возможностью поворота, вкладыша, контактирующего с рычагом и предназначенного для взаимодействия с цилиндрической поверхностью осей поворота.

В этом теодолите фиксация осей поворота осуществляется за счет нерегламентированного усилия на дополнительном маховичке, которое передается через зубчато-винтовой механизм и рычаг хомуту, что приводит к избыточному воздействию на несущий корпус и соответственно, к несанкционированному смещению оси визирования и необходимости повторного наведения.

Кроме того, наличие зубчато-винтового механизма, а также карданного и шарнирного соединения создает избыточную трудоемкость изготовления и сложность при сборке и наладке прибора.

Задачей изобретения является упрощение конструкции и устранение несанкционированного смещения оси визирования при прецизионном наведении.

Указанная задача решается за счет того, что в известном теодолите, содержащим визирный канал, на корпусе которого расположены две полуоси, предназначенные для установки в соосные отверстия несущего корпуса, включающего вертикальную ось и механизмы прецизионного наведения оси визирования по вертикальной и горизонтальной плоскостям, каждый из которых выполнен в виде маховичка, связанного с резьбовым толкателем, установленным с возможностью контактирования с хомутом, подпружиненным в сторону последнего и расположенным на осях поворота корпуса визирного канала и несущего корпуса, дополнительного маховичка, размещенного соосно основному, рычага, установленного на хомуте с возможностью поворота, вкладыша, контактирующего с рычагом и предназначенного для взаимодействия с цилиндрической поверхностью осей поворота, механизм прецизионного наведения снабжен втулкой, выполненной с эксцентричной наружной поверхностью и резьбовым отверстием, предназначенным для размещения резьбового толкателя, и установленной в несущем корпусе с возможностью поворота, дополнительной осью с выступом, размещенной во втулке соосно резьбовому толкателю, выполненному с пазом, зацепом, серьгой, установленной на эксцентричной поверхности втулки, причем хомут выполнен с пазом, в котором установлен вкладыш, подпружиненный в сторону оси поворота теодолита, зацеп установлен на рычаге с возможностью контактирования с внутренней поверхностью серьги, дополнительный маховичок закреплен на втулке с эксцентричной поверхностью, а основной маховичок жестко связан с дополнительной осью, выступ которой размещен в пазу резьбового толкателя с возможностью относительного осевого перемещения.

Введение в механизм прецизионного наведения оси визирования втулки с эксцентричной поверхностью, контактирующей посредствам серьги и зацепа с рычагом, и подпружиненного вкладыша, расположенного в пазу хомута с возможностью перемещения, позволило устранить усилие на дополнительном маховичке в момент фиксации хомута, а при расфиксации - значительно уменьшить усилие за счет разных плеч рычага от места контактирования его с вкладышем до оси поворота и до места расположения зацепа с серьгой и незначительного эксцентриситета эксцентричной поверхности втулки и тем самым исключить несанкционированное смещение оси визирования.

Кроме того, размещение резьбового толкателя с дополнительной осью во втулке с эксцентричной поверхностью позволило отказаться от дополнительной кинематической цепи, в виде зубчато-винтового механизма, что привело к упрощению механизма прецизионного наведения.

На фиг. 1 показан общий вид теодолита.

На фиг. 2 показано сечение А-А на фиг. 1.

На фиг. 3 показан вид Б на фиг. 2 со снятой крышкой.

На фиг. 4 показано сечение В-В на фиг. 3.

Теодолит содержит визирный канал 1, на корпусе которого расположены две полуоси 2, предназначенные для установки в соосные отверстия несущего корпуса 3, включающего вертикальную ось 4 и механизмы прецизионного наведения оси визирования по вертикальной и горизонтальной плоскостям, выполненные идентично. Механизм прецизионного наведения, например горизонтальной оси, содержит втулку 5, выполненную с эксцентричной поверхностью и резьбовым отверстием, в котором установлен толкатель 6 с возможностью осевого перемещения и контактирования одним концом с хомутом 7, а другим, выполненным с пазом, с соответствующим выступом дополнительной оси 8, которая жестко связана с маховичком прецизионного перемещения 9, дополнительный маховичок 10, закрепленный на цилиндрической поверхности втулки 5 посредствам игольчатого подшипника 11, серьгу 12, которая располагается на поверхности последнего с возможностью контактирования с зацепом 13, выполненным с резьбовой поверхностью, рычаг 14, закрепленный посредствам оси 15 с возможностью поворота на хомуте 7, установленном на цилиндрической поверхности оси поворота 2, подпружиненный пружиной 16 вкладыш 17, связанный с рычагом 14 при помощи оси 18, дополнительный подпружиненный толкатель 19, установленный с возможность контактирования с хомутом 7 и обеспечивающий отсутствие люфта в соединениях между хомутом 7 и несущем корпусом 3, гайки 20, предназначенные для регулировки величины перемещения вкладыша 17 при фиксации и расфиксации хомута относительно оси поворота и установленные на резьбовой поверхности зацепа 13, фиксатор 21, предназначенный для ограничения угла поворота дополнительного маховичка 10, винт 22, обеспечивающий регулировку усилия прижима вкладыша 17 к цилиндрической поверхности оси поворота 2 за счет увеличения или уменьшения сжатия пружины 16.

Теодолит работает следующим образом. Грубое наведение оси визирования на объект осуществляется, когда визирный канал 1 и несущий корпус 3 могут свободно поворачиваться относительно горизонтальной оси поворота 2 или вертикальной 4. Для этого дополнительный маховичок 10 должен находиться в одном из крайних положений, при котором подпружиненный вкладыш 17 отведен от цилиндрической поверхности оси поворота 2 или 4 эксцентричной поверхностью втулки 5 через серьгу 11, зацеп 13 и рычаг 14, преодолевая усилие пружины 16. Для прецизионного наведения оси визирования дополнительный маховичок 10 вместе с втулкой 5 поворачивают на 180 градусов до упора в фиксатор 21, при этом эксцентричная поверхность втулки 5, поворачиваясь, освобождает пространство для перемещения серьги 11 вместе с зацепом 13. Пружина 16 хомута 7, поворачивая рычаг 14 на оси 15, перемещает вкладыш 17 посредствам оси 18 до касания с цилиндрической поверхностью оси поворота 2 и фиксирует хомут 7 относительно последней с определенным усилием. Т.к. усилие пружины 16 регулируется винтом 22 и является в данный момент постоянной величиной, то и момент сопротивления повороту хомута 7 также является постоянной величиной, не зависящей от усилия, прикладываемого к дополнительному маховичку 10, не создавая дополнительных усилий на несущий корпус и обеспечивает надежное прецизионное наведение оси визирования. Далее поворотом маховичка прецизионного наведения 9 осуществляется поворот дополнительной оси 8 с толкателем 6, который, перемещаясь по резьбе втулки 5 в осевом направлении заставляет поворачиваться хомут 7 с осью 2 и соответственно, визирный канал 1 относительно несущего корпуса 3 при вертикальном наведении оси визирования. Прецизионное наведение оси визирования по горизонту осуществляется аналогичным образом с разницей в том, что при взаимодействии толкателя 6 с хомутом 7 осуществляется поворот несущего корпуса относительно неподвижной оси 4, на которой зафиксирован хомут, аналогичный хомуту 7. Подпружиненный дополнительный толкатель 19 обеспечивает постоянный контакт толкателя 6 с хомутом 7, независимо от направления вращения маховичка прецизионного наведения 9.

Таким образом, решается задача изобретения - упрощение конструкции теодолита и устранение несанкционированного смещения оси визирования при прецизионном наведении.

Источники информации:

1. Теодолит 2Т30. Захаров А.И. Геодезические приборы. - М.: «Недра», 1989. С. 37-39.

2. Теодолит 3Т5КП. Захаров А.И. Геодезические приборы. - М.: «Недра», 1989. С. 35-37 - прототип.

Заявленное изобретение относится к геодезическим приборам. Устройство содержит визирный канал, на корпусе которого расположены две полуоси, предназначенные для установки в соосные отверстия несущего корпуса. При этом несущий корпус включает вертикальную ось и механизмы прецизионного наведения оси визирования. Механизм прецизионного наведения содержит установленную с возможностью поворота втулку с эксцентричной наружной поверхностью и резьбовым отверстием, предназначенным для размещения резьбового толкателя с пазом, дополнительную ось с выступом, размещенную во втулке соосно толкателю, рычаг, установленный на хомуте с возможностью поворота, вкладыш, контактирующий с рычагом и предназначенный для взаимодействия с цилиндрической поверхностью оси поворота, зацеп с серьгой, установленной на эксцентричной поверхности втулки. При этом хомут выполнен с пазом, в котором расположен подпружиненный в сторону оси поворота вкладыш, зацеп установлен на рычаге с возможностью контактирования с внутренней поверхностью серьги, дополнительный маховичок закреплен на втулке. Основной маховичок жестко связан с дополнительной осью, выступ которой размещен в пазу толкателя. Техническим результатом заявленного теодолита является упрощение конструкции и устранение избыточного воздействия на несущий корпус, вызывающего смещение оси визирования. 4 ил.

Теодолит, содержащий визирный канал, на корпусе которого расположены две полуоси, предназначенные для установки в соосные отверстия несущего корпуса, включающего вертикальную ось и механизмы прецизионного наведения оси визирования, каждый из которых выполнен в виде маховичка, связанного с резьбовым толкателем, установленным с возможностью контактирования с хомутом, подпружиненным в сторону последнего и расположенным на осях поворота корпуса визирного канала и несущего корпуса, дополнительного маховичка, размещенного соосно основному, рычага, установленного на хомуте с возможностью поворота, вкладыша, контактирующего с рычагом и предназначенного для взаимодействия с цилиндрической поверхностью оси поворота, отличающийся тем, что каждый механизм прецизионного наведения оси визирования снабжен втулкой, выполненной с эксцентричной наружной поверхностью и резьбовым отверстием, предназначенным для размещения резьбового толкателя с пазом, и установленной в несущем корпусе с возможностью поворота, дополнительной осью с выступом, размещенной во втулке соосно резьбовому толкателю, зацепом, серьгой, установленной на эксцентричной поверхности втулки, причем хомут выполнен с пазом, в котором расположен вкладыш, подпружиненный в сторону оси поворота, зацеп установлен на рычаге с возможностью контактирования с внутренней поверхностью серьги, дополнительный маховичок закреплен на втулке с эксцентричной поверхностью, а основной маховичок жестко связан с дополнительной осью, выступ которой размещен в пазу резьбового толкателя с возможностью относительного осевого перемещения.