Устройство для измерения углов наклона Советский патент 1984 года по МПК G01C9/26 

2.Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что упругий элемент выполнен в форме изгибкого стержня.

3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что упругий элемент одним своим концом введен в углубление на внешнем каркасе , жестко закрепленном относительно ампулы уровня.

4.Устройство по пп. 1 или 2,3, отличающееся тем, что внешний каркас закреплен на изогнутой части ампулы.

5.Устройство по пп. 1-4, отличающееся тем, что наконечник изгибного стержня, прилегающий к поверхности каркаса, изогнут так, чтобы точка контактирования располагалась по внешней части изгиба,

6. Устройство по пп.1-5, отлчающееся тем, что установочный винт и упругий элемент размещены в общей оправе, поворотной относительно оси, параллельной оси уровня.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что предусморены два установочных винта, смещенных на 90° один относительно другого вокруг оси уровня.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗЬЖРЕНИЯ УГЛОВ НАКЛОНА, содержащее цилиндрический уровень, установленный в корпусе с возможнсстью вращения одним своим концом относительно базовой поверхности, минимум один орган с криволинейной боковой поверхностью для точной юстировки положения уровня относительно базовой поверхности, ориентированный параллельно оси уровня и установленный с возможностью вращения вокруг своей продольной оси, а также упругий элемент для фиксации юстировочного органа в выбранном положении, о т л ич ающее с я тем, что, с целью повьаиения точности юстировки положения уровня, юстировочный орган выполнен в форме установочного винта с конической или сводчатообразной боковой поверхностью, контактируняцей с поверхностью уровня в точке окружности, проходящей через точку контактирования упругого элемента с поверхностью уровня.

Изобретение относится к устройствам для определения наклонов объектов , поверхностей при различного рода геодезических, строительных работах, -при возведении зданий и сооружений .

Известны устройства, основанные на применении цилиндрических уровней 1 .

В таких устройствах для обеспечения требуемой высокой точности оказывается чрезвычайно важной юстировка положения уровня, оси уров.ня относительно базовой поверхности

Известны приспособления для юстировки с помощью различного сочетания винтов и упругих элементов, действующих в направлении, перпендикулярном оси уровня 2 - t.4 .

Однако при таком построении юстировочных приспособлений возникают недопустимые напряжения., способные привести к смещениям оси уровня в процессе работы.

Наиболее близким техническим решением задачи юстировки оси цилиндрического уровня в устройстве для измерения наклона можно считать использование юстировочного органа, ориентированного параллельно оси уровня. Цилиндрический уровень в устройстве с таким юстировочным органом размещается в установочном каркасе с внешней базовой поверхностью так, что один торец ампулы уровня со сферическим наконечником может поворачиваться вокруг оси, параллельной оси уровня, в то время как другой охватывается юстировочным органом и упругим элементом, образованным подпружиненной распорной цангой с криволинейной поверхностью И.

Но в данном случае вращение юстировочного органа может приводить к скручиванию, если не приложены предварительные усилия, препятствующие

такому скручиванию.

Цель изобретения - повышение точности юстировки положения уровня.

Для достижения этой цели в устройстве для измерения углов наклона,

0 содержащем цилиндрический уровень, установленный в корпусе с возможностью вращения одним своим концом относительно базовой поверхности, минимум один орган с криволинейной

5 боковой поверхностью для точной юстировки положения уровня относительно базовой поверхности, ориентированный параллельно оси уровня и установленный с возможностью вращеQ ния вокруг своей продольной оси, а также упругий элемент для фиксации юстировочного органа в выбранном положении , юстировочный выполнен в форме установочного винта с коничес5 кой или сводчатообразной боковой поверхностью, контактирувхцей с поверхностью уровня в точке окружности, проходящей через точку контактирования упругого элемента с поверхностью

Q уровня.

При этом упругий элемент выпол- : .нен в форме изгибрчного стержня.

Причем один конец изгибного стержня может быть введен в углубление на внешнем каркасе, жестко закрепленном относительно ампулы уровня.

Кроме того, целесообразно закреплять внешний каркас на изогнутой части ампулы.

Предусмотрено и такое построение,

0 при котором наконечник изгибного стержня, прилегающий к поверхности каркаса, изогнут так, чтобы точка

контактирования располагалась на внешней части изгиба.

Установочный винт и упругий элемент размещены в общей оправе, поворотной относительно оси, параллель.ной оси уровня.

Для обеспечения регулировки в двух взаимно перпендикулярных плоскостях могут быть предусмотрены два установочных винта, смещенных на 90 один относительно другого вокруг оси уровня.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вертикальное сечение плоскостью, паралельной оси уровня, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - то же, при выполнении устройства с двумя юстировочными органами; на фиг. 4 - узел крепления свободного конца ампулы уровня без юстировочных органов; на фиг. 5 - другой вариант узла крепления, на фиг. 6 - узел сопряжения ампулы с юстировочным органом; на фиг. 7-9 - узел сопряжения, варианты построения.

Устройство 1 содержит цилиндрический уровень 2, представляющий собой ампулу 3 с воздушным пузырьком 4, выполненный как одно целое с основанием 5. Противолежащий основанию конец 6 уровня после заливки, например, спиртом запаивается с образованием фестона 7. На верхней стороне 8 ампулы 3 находятся две шкалы 9 и 10, обеспечивающие считывание положения обоих противолежащих в продольном Направлении концов заключенного в ней воздушного пузырка 4. Этот воздушный пузырек стремится переместиться на самое высокое место вышлифованной во внутренней стенке уровня вогнутости с большим радиусом.

Ампула 3 заключена в гильзе 11. Фиксация в корпусе - гильзе 11 может осуществляться с помощью заливки концов уровня жесткой массой, которая проникает в пространство между наружной стенкой уровня и внутренней стенкой гильзы до уплотнительного кольца 12 и затем затвердевает.

Гильза 11 со своей стороны удерркиватеся в приемном сверлении 13 корпуса 14 и может с помощью юстировочного приспососбления 15 с высокой точностью выставляться относительно опорной поверхности 16. Для того, чтобы обеспечить возможность наблюдения за шлаками 9 и 10, как в гильзе 11, так и в корпусе 14 сверху имеются удлиненные отверстия 17 и 18.

Один конец гильзы 11 прилегает своей наружной кромкой 19 к выполненному в виде сферы концу 2Р сверления корпуса 14. Таким образом, обсепчивается поворот и центровка свободного конца ампулы 3. У другого конца гильзы 11 находится коническая или вогнутая в продольном направлении внутрення кромка 21, к которой прилегает коническая поверхность 22 установочного винта 23 или винтов 24 и 25, смещенных на 90, а также изогнутый конец изгибкого

0 стержня 26. При этом место контакта стержня лежит на одной окружности с точками контактирования винта 23 или винтов 24 и 25. В результате радиально направленное упругое уси5 лие стержня противодействует направленному радиально по отношению к гильзе 11 установочному усилию винта 23. Радиальное установочное усилие двух винтов 24 и 25 противодействует на0 правленной противоположно составляющей усилия стержня 26, Таким образом, достигается то, что установочное усилие винтов не можте быть больше, чем упругое усилие стержня. Сле5 довательио, предотвращается изменение формы гильзы за счет радиальных и осевых усилий юстировочных винтов. Это упругое усилие остается неизменным в течение продолжительного вреQ мени, так что и при ударных воздействиях не возникают изменения в юстировке . Ограничение установочного усилия юстировочного винта позволяет при определенных условиях исключить применение гильзы 11. Возникаю5щие установочные усилия могут восприниматься непосредственно ампулой 3.

Установочные винты 23-25 ввернуты на тонкой резьбе в резьбовые

0 отверстия цилиндрической оправы 27, вставляемой в расширенной части 28 сверления корпуса 14 и фиксируемой с помощью нажимного винта 29, входящего в насечку 30, проходящую по на5 ружной окружности вокруг оправы 27. В оправе 27 удерживается упругий стержень 26, который может иметь различные формы поперечного сечения например круглую, прямоугольную и

0 Я

Во внутренней кромке гильзы 11 предусмонтрено углубление 31, в ко торое входит конец изгибного стержня 26. Таким образом передается по5 ворот оправы 27 вокруг своей оси

на гильзу 11 и обеспечивается юсти-i ровна углового положения уровня вокруг его продольной оси. Различные положения оправы 27 могут фикси,. роваться с помощью нажимного вин- .

та 29.

Для ограничения юстировочного перемещения установочных винтов они снабжены головкой 32, находящейся 5 в сверлений 33 оправы 27. На кромке

раззенкерованного сверления могут быть предусмотрены маркировки в виде шкалы. Маркировка на головке винта обеспечивает возможность точной установки определенного юстировочного перемещения установочного винта.

За счет тонкой резьбы винтов и конической формы поверхности 22 винта вращение винта преобразуется в радиальное перемещение конца гильзы. 11 и обеспечивается возможность точной юстировки. Конец винта 23 вместо конического может быть также изогнутым выпукло или вогнуто в продольном найравлении, т.е. сводчатообразным. Сказанное справедливо и в отношении кромки 21. Форма поверхностей подбирается так, чтобы, несмотря на установку юстировочных винтов в их радиальном направлении, точка контакта между концом винта 23 и внутренней кромкой 21 гильзы 11 находилась в одной и той же радиальной плоскости, что и точка контакта упругого стержня 26 и внутренней кромки 21. Так исключаются изгибающие усилия.

Вместо гильзы 11 на концах стеклянной ампулы могут быть закреплены держатели 34-37 или 38 (фиг.4-6, 8 и 9). В последнем случае концы ампулы жестко удерживаются в патроне 39, причем они приклеиваются к нему или фиксируются с помощью заливочной массы. Наружнь1й конец держателя 38 снабжен конической внутренней кромкой 40, соответствующей внутренней кромке 21. Держатели 3438 служат одновременно оправой для конца стеклянной ампулы 3. Оправы

или соприкасаются со стеклянной ампулой (фиг. 4, 5 и 8), или охватывают ее через патрон 41 (фиг. 6). Для надежной герметизации между контактирующими поверхностями предусмотрена клекяцая прокладка 42. Внутренняя кромка 43 держателя 36, предусмотренная для контактирования с поверхностью 22 винта 23 также снабжена углублением 44 для упругого стержня 26..

Шаровой каркас 45 или 46 взаимодействует с конической поверхностью 47 или 48. Шаровой каркас 45 предусмотрен на конце цилиндричес5 кого опорного корпуса 49, который удерживается зафиксированным с помощью нажимного винта 50 на конце сверления кожуха 51.

Возможен вариант (фиг. 7) , при котором не используются нн гильза 11, ни держатели по концам ампулы 3. Внутренняя кромка 52 для взаимодействия с поверхностью 22 установочного кинта, а также коническая

5 концевая кромка 53 на другом конце . выполнены непосредственно на стеклянной ампуле 3. Жидкость заключена, между двумя уплотнительными элементами 54 и 55, которые вставляются в концы ампулы 3 при обеспечении герметизации. Свободный конец кромкм 53 прилегает к шаровой поверхности 54 в основании приемного сверления 56.

Предлагаемое устройствообладает сравнительно простой конструкцией, легко и надежно юстируется. Стабильность юстировки сохраняется и может контролироваться в течение длительного времени.

51 9 5 «7

50 Фиг 4

фиг 5

36 22.

t/2J

1 фиг 6

J7

5&г/г

53 5

J8

LyW

Фиг. 9