Устройство для измерения углов наклона Советский патент 1984 года по МПК G01C9/24 

1 . Изобретение относится к измерительной технике, в частности к приб рам для определения углов наклона объектов, и может быть использовано при выполнении строительно-монтажны работ. Известно устройство для измерени углов наклона, содержащее маятиик, находящийся в корпусе с демпфирующе жидкостью, кинематически связанный с шестерней, которая соединена с ре гистрирующим устройством l. Недостатками этого устройства являются неудобство в эксплуатации, а также отсутствие возможности регистрации углов наклона при движении по поверхности двойной кривизны. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо му результату является устройство, содержащее частично прозрачный корпус цилиндрической формы, заполненны рабочей и демпфирующей жидкостью, .поплавок с отсчетной шкалой на торцовой части, закрепленный на оси,кон цы которой выполнены коническими а подвешены в опорах с возможностью перемещения в вертикальной плоскости 2. Недостатком известного устройства является ограниченность его использования, а именно, невозможность измерения углов наклона при движении по поверхности двойной кривизны. Кро ме того, известное устройство не позволяет производить автоматическую запись углов наклона. Целью изобретения является расши рение функциональных возможностей путем измерения углов наклона при движении по поверхности двойной кри визны, а также обеспечение записи углов наклона. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения углов наклона, содержащем частично прозрачный корпус цилиндрической формы, заполненный рабочей и демпфи рующей жидкостью, отсчетную шкалу, поплавок, закрепленный на оси, конц которой выполнены коническими, на б ковой поверхности корпуса выполнен круговой паз, снабженный отсчетной шкалой, в котором ось поплавка уста новлена коническими концами с возмо ностью поворота вокруг собственной оси и перемещения по пазу. 92 Кроме того, поплавок снабжен шарнирным двухзвенником, одно звено которого шарнирно закреплено на поплав а второе .снабжено пером самописца и закреплено в подшипнике, установленном на корпусе. На фиг.1 показано предлагаемое устройство, вид спереди; на фиг.2 то же, вид сбоку; на фиг.З - устройство, снабженное самописцем, в рабо- . чем положении; на фиг,4 - устройство, оснащенное, например, для работы под водой. . Устройство состоит из установленного на основании 1 прозрачного корпуса 2 преимущественно цилиндрической формы. В корпусе 2 размещается попла:вок 3, опирающийся на рабочую жидкость 4. Остальное пространство корпуса 2 заполнено демпфирующей жидкостью 5. В поплавок 3 вмонтирована коничес- . кая ось 6, взаимодействующая с круговым .пазом 7, выполненным в корпусе 2, при этом круговое кольцо паза 7 снабжено шкалой 8. Поплавок 3 снабжен также шарнирным двухзвенником, звено 9 которого закреплено на поплавке 3 при пЪмощи шарнира 10, а другое звено 1 1 двухзвенника снабжено самопис- цем 12 и закреплено на корпусе в цилиндрическом подшипнике 13. При этом между собой звенья 9 и 11 соединены при помощи шарнира 14. Звено 11 вместо самописца 12, в случае выполнения работ под водой, снабжено жестко закрепленной на корпусе 2 втулкой 15 с шестерней 16, а на оси звена 11 закреплена пружинная защелка 17 с тягой 18. Устройство работает следующим образом. Основание 1, на котором смонтирован корпус 2, устанавливается и закрепляется на горизонтальной площадке, например, в кабине транспортного средства. При движении транспортного средства по контролируемой поверхности основание 1 и закрепленный на нем корпус 2 устройства, следуя уклонам наземного объекта, совершают колебательное движение в плоскости перемещения транспортного средства. При этом поплавок 3 вследствие взаимодействия с рабочей 4 и демпфирующей 5 жидкостями, имеющими разный удельный вес, при движении занимает горизонтальное положение. В качестве рабочей жидкости 4 может использоваться.

311

например, ртуть, а в качестве демпфирующей жидкости 5 - селиконовое масло Величина отклонения корпуса 2 от горизонтального положения, т.е. уклон проверяемой поверхности, определяется по положению конического наконечника оси 6 и шкале 8. В случае наклона корпуса 2 в плоскости, перпендикулярной к направлению движения, ось 6 поплавка 3, имея степени свободы и взаимодействуя с круговым пазом 7, проворачивается относительно последнего, не препятствуя тем самым перемещению корпуса 2 относительно поплав-ка 3.

Для графического изображения углов наклона контролируемых объектов на звене 11 закрепляется самописец 12, выполненный, например, в виде вилки из двух перьев, а на транспортном средстве устанавливаются приемная и подающая катушка записывающего устройства, приводимые в движение от спидометра транспортного средства. При наклоне транспортного средства диаграммная лента, наматьшаясь на приемную катушку записывающего устройства со скоростью движения транспортного средства, совершает поворот на тот же угол, что и корпус 2 устройства, при этом перья самописца 12, связанные посредством звеньев 9 и 11 с поплавком 3, всегда остаются в горизонтальной плоскости, параллельной уровню рабочей жидкости 4, и вычерчивают на диаграммной ленте дуги, с6ответствующ1 е углам наклона.

Для определения уклона объектов под водой на звено 11 монтируется втулка 15 с шестерней 16, жестко за94

крепляемой на корпусе 2, и пружинная защелка 17 с тягой 18. При повороте корпуса 2 устройства относительно поплавка.3 втулка 15 с шестерней 16

также совершает поворот относительно поплавка 3 Н звена 11 с пружинной защелкой 17 на тот же угол. После этого посредством тяги 18 воздействуют на пружинную защелку 17, которая,

взаимодействуя с зубьями шестерни 16, фиксирует положение поплавка 3 относительно корпуса 2 в строго определенном положении. После извлечения устройства из воды по положению шестерни 16 определяют уклон контролируемого подводного объекта.

Применение предлагаемого устройства позволит обеспечить измерение углов наклона объектов непосредственно при движении по ним. Кроме того, данное устройство позволяет производить регистрацию произведенных замеров на диаграммной ленте, а также замеры не только на земле, но и под

водой.

Кроме того, устройство может ис пользоваться как уклономер, профилограф, угломер и прибор для определения пространственных углов наклона.

Предлагаемое устройство для определения углов наклона объектов наиболее перспективно использовать для визуального определения и графического изображения угловых измерений кренов на движущихся средствах, например автомашин наземных объектов (автодорог, площадок), а также по;п1водных объектов (дна, откосов) при установке

устройства непосредственно на них.

Ч4Л

v

4. I

IP

I

sX

(z -1

/ I- 1ч

ILsJiJi U-«

n

1. УСТРОЙСТВО ДПЯ ИЗМЕРЕНИ УГЛОВ НАКЛОНА, содержащее частично прозрачный корпус цилиндрической формы, заполненный рабочей и демпфи рующей жидкостью, отсчетную шкалу, поплавок, закрепленной на оси, конц которой выполнены коническими, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей путем измерения углов наклона при движении по поверхности двойной кривизны, на боковой поверхности корпуса выполнен круговой паз, снабженный отсчетной шкалой, в котором ось поплавка установлена коническими концами с возможностью поворота вокруг собственной оси и перемещения по пазу. 2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что, с целью обеспечения возможности записи угла наклона, поплавок снабжен шарнирным двухзвенником, одно звено которого шарнирно закреплено на поплавке, а второе снабжено пером самописца и закреплено в подшипнике, установленном на корпусе. .

Фиг.2

Фиг.З