Предлагаемый прибор предназначается для автоматического производства топографической съемки, для производства обмеров линий, площадей в натуре и для производства разбивки на местности линий по заданному плану, а также для ориентирования во время движения по данной местности по плану этой местности или по географической карте (т,-е. предлагаемое устройство может служить, как навигационный прибор).
На фиг. 1 изображен вращающийся планшет прибора в двух проекциях; на фиг. 2-3 изображен проектирующий аппарат прибора и на фиг. 4- изображен схематически боковой вид проектирующего прибора.
Планшет состоит из вращающегося в раме диска 1,(фиг. 1). Диск ориентируется от руки по компасу, но может быть ориентирован автоматически при помощи гироскопа, ось вращения которого на особых подшипниках должна быть подвешена к диску.
Вдоль переднего и боковых ребер рамы планшета расположены валики А, Л, /f. К с зубчатыми колесами 3/, /и, т , т, . Эти валики служат для передачи движения от колеса, катящегося по земле, к колесу 2 проектирующего аппарата. Зубчатые колеса т, т наглухо закреплены на валиках, что же касается зубчатых колес т, т, то они одеты на валики К и К, снабженные пазами е, и, благодаря выступам К и К во втулках, сцепляются с валиками и в то же время могут свободно перемещаться вдоль них.
Для того, чтобы прибор мог вычерчивать план маршрута в разных масштабах, необходимо менять сотношение чисел оборотов валов А и /Г, для чего устанавливается несколько пар цилиндрических зубчатых колес с любым соотношением диаметров, но во время работы прибора включается конечно, только одна пара зубчатых колес. Включение и выключение этих зубчатых колес должно производиться смещением их вдоль валика X.
Боковые валики в одно и то же время служат и направляющими для проектирующего аппарата.
Самой существенной частью проектирующего аппарата является проек.
тирующее колесо 2 (фиг. 2); поперечный разрез которого представлен на фиг. 4, продольный разрез на фиг. 2 и наружный вид сверху представлен на фиг. 3.
Проектирующее колесо 2 состоит из разборной втулки 3 и выдвижных спиц 4, стянутых по периферии резиновым ободом (резиновая нить продета сквозь отверстия в концах сцип, как в игле швейной машины). Кроме того, в местах, указанных на чертеже, они стягиваются кольцевой пружиной 5.
Внутренние концы спиц упираются в тело вращения б, образующая которого выточена по косинусоиде, Тело вращения занимает осевое положение по отношению к втулке колеса, и втулка колеса может свободно вращаться вокруг стержня 7. Стержень 7 одним концом лежит, как в подшипнике, в левой части втулки, а другой конец пропущен через центральное отверстие правой части втулки и лежит в квадратном гнезде 8 поперечины 9 рамы 10. Втулка колеса своими цапфами лежит в подшипниковых отверстиях поперечин 11-12 рамы 10.
Проектирующее колесо приводится в движение валом 13 через посредство зубчатых колес 14, снабженных храповым устройством, которое позволяет проектирующему колесу 2 вращаться только в том случае, если вращение исходит от вала 13 и двоиного шарнира Гука 15. Вал 13, в свою очередь, приводится в движение, как это было описано выше, валами /f, Л, через посредство зубчаток т, т . Валы К , К получают днижение от вала К который через посредство зубчатых колес у получает движение от вала х вал же х получает движение от колеса, катящегося по земле при помощи трансмиссионного устройства.
Рама 10 помощью четырех стержней S подвешивается к тележке л, при чем 4 пружины 16 (фиг. 4) давят на нее вниз и прижимают колесо 2 к планшету 1 (фиг. 4).
Тележка (л) (фиг. 1), подвешена к раме 18 (фиг. 1) моста 19 и может
свободно перемещат-ся вдоль этой рамы; iMocT же может свободно передвигаться по направляющим К К.
Существенной и неотъемлемой частью проектирующего аппарата является отвес 20 (фиг. 2), состоящий из свинцового цилиндра, подвешенного на оси 21 (фиг. 2 и 3). Вредные колебания отвеса заглушаются катарактом 22. Назначение отвеса заключается в том, что он изменяет шаг колеса (длину хорды проектирующего колеса) по косинусу угла наклона местности к горизонту. Это достигается следующим образом; когда планшет находится в горизонтальном положении, палец /, прикрепленный к осевому стержню 7 (фиг. 2), прижимается пружиной 23 к точке О выреза, сделанного в теле отвеса проекция выреза обозначена буквами лол и в таком случае тело вращения 6 устанавливается, как показано на разрезе фиг. 2, т.-е. на максимальную величину длины спиц; когда же угол местности приобретает какоенибудь значение , то палец/ занимает соответствующее этому углу положение по линии лол при чем палец находится на линии оХ в случае уклона линии местности маршрута, и на линии оХ, в случае подъел1а, (фиг. б). Такому положению пальца р соответствует определенное положение тела вращения по отношению к спицам 4. Отвес 20, действуя на тело вращения, устанавливает его в таком положении, что длина опирающейся на него спицы-j-радиус г соответствующего поперечного сечения тела вращения-составят общую длину радиуса проектирующего колеса, равную произведению длины радиуса колесика 0 (при угле наклона равном 0°) на косинус угла наклона в данный момент, т.-е. R - R cos а.
Очевидно, что по этому же закону будут меняться и резиновые хорды, стягивающие наружные концы спиц колесика, так как при постоянном центральном угле, образованном смежными спицами, отношение величины хорды X, соответствующей радиусу колесика. R Ro cos « к величине хорды А , соответствующей ра.
диусу колеса Ro есть отношение сходственных сторон подобных треугольников,
COS а
к
Г
произведя сокращение и освободившись от знаменателей, получим:
cos а.
Сравнивая полученное выражение для хорды X с уравнением cos а выражающим длины отрезков линий плана, видим, что хорды меняются по тому же закону, что и проекции наклонных участков маршрута. Отсюда следует, что, задавшись определенным отношением между длиною хорды К и величиною С, можно получить при помощи колесика, проекцию линии местности автоматически в определенном масштабе.
Для производства съемки прибор должен быть установлен на телеге (или каком-нибудь экипаже) так, чтобы направляющие К и (фиг. 1), располагались вдоль телеги, т.-е. чтобы они совпадали с направлением маршрута. Рама планшета укрепляется на поперечинах телеги винтами. Поперечины же при помощи винтов прикрепляются к телеге. Планшет укрепляется в плоскости параллельной касательной плоскости, проведенной через нижние точки передних и задних колес телеги (экипажа) и таким образом, когда т елега находится в горизонтальной плоскости, планшет должен быть то же в горизонтальном положении и, вообще, планшет всегда должен иметь такой же угол с горизонтальной плоскостью, какой образует с нею данный участок маршрута.
После того, как планшет установлен в телеге, привинчивают обойму со шкивом к заднему колесу телеги и одевают трансмиссионный шнур на шкив вала (х) (фиг. 1) и шкив обоймы. После этого прибор готов к действию.
Работа человека во время производства съемки прибора заключается только в ориентировке диска план шета по компасу, который прикре плен к диску.
Ориентирование доски производится
от руки, для чего с нижней стороны
диска сделан круглый борт 23 (фиг. 1).
Если прибор снабжен гироскопом, то
в таком случае ориентировка от руки
отпадает и съемка производится со: вершенно автоматически, без участия
j человека.
Длина линии маршрута измеряется I колесом экипажа, на котором установлен прибор. При отношении чисел I оборотов колес экипажа и вала (х) ; равному 5:1, при отношении числа j оборотов вала (х) и вала (к) (фиг. 1) : равном 2:1, десяти оборотам колеса I экипажа должен соответствовать один оборот вала (к). Отношение зубчатых ; колес т , т, h подобраны так, что, I когда вал (к) сделает один оборот, проектирующее колесо повернет;ся на I величину угла равную центральному i углу, образованному двумя соседними выдвижными спицами (при 16 спицах проектирующее колесо сделает /le i оборота), и таким образом десяти
оборотам колеса экипажа будет отвечать i6 оборота проектирующего
колеса, т.-е. один шаг проектирую: шего колеса.
I Длина участка маршрута отвечающая 10 оборотам колеса, очевидно, будет равна:
71 D
где D диаметр колеса экипажа. ; Следовательно, если участок маршрута горизонтальный, то проектирующее колесо сделает /ю своего оборота и прочертит на планшете в 1 определенном масштабе линию С. При угле наклона линии местности i равном будет отложена в том же i масштабе проекция линии. : Таким образом, через каждые деI сять оборотов колеса экипажа проектирующее колесо будет делать i|i6 I своего оборота и вычерчивать разной
длины отрезки прямой линии пропорциональные проекциям соответI ствующих участков маршрута, и на чертеже получится план маршрута I в виде прерывистой линии, каждый 1 отрезок которой будет соответствовать проекциям равных участков маршрута, измеренных по линии местности.
Таким способом получается на плане проекция каждого участка маршрута, но для получения плана необходимо, чтобы проекция каждого участка вычерчивалась по азимуту этого участка. Из описания прибора имеем, что проектирующее колесо может чертить линии только параллельно направляющей (К , h), т.-е. только по направлению движения экипажа, планшет же (диск) всегда ориентирован в пространстве по компасу, следовательно проектирующее колесо всегда откладывает проекции участков маршрута по азимутам соответствующих участков маршрута.
ПРЕДМЕТ ПАТЕНТА.
Прибор для съемки плана и профиля маршрута, в котором поворотный в раме планшет устанавливается или вручную по компасу, или автоматически при помощи гироскопа, отличающийся применением проектирующего колеса 2 (фиг. 2 и 4), состоящего из разборной втулки 3,
своими цапфами лежащей в подшипj йиковых отверстиях поперечин 11 и : 12 рамы 10 (фиг. 3 и 1), и выдвижj ных спиц 4, стянутых по периферии j резиновым ободом и внутри пружи; ной 5 (фиг. 2-4), внутренними же i своими концами упирающихся в тело j вращения б, образующая которого выточена по косинусоиде и которое I сидит на стержне 7, одним концом j лежащем во втулке, как в подшипнике, другим же концом-в квадратном гнезде 8 поперечины 9 рамы 10 : и несущим шип р, действием пружины 23 прижимаемый к вырезу лол в теле массивного маятника 20, подвешенного на оси 21. каковое проектирующее колесо 2 приводится во вращение от ведущего колеса, катящегося по земле, при посредстве переi дач X, у, к, /и, т , к к, т , от, i, 14 (фиг. 1, 2) рама же 10, находящаяся под действием пружины 16 устроена подвесною при помощи стержней 5 к : тележке п, которая, в свою очередь, I выполнена подвесною к раме 18, 18 (фиг. 1) моста 19 и свободно пере: мещаемой вдоль этой рамы, сам же I мост 19 устроен свободно передви, гающимся по направляющим К и Кпатенту Н.Д.ГЕЙШТОРЛ. N4706
фиг
Гос. тип. имени Ивана Федорова. Ленинград, Звенигородская, П.
Ленинградский Гублит Л6 31639.
-.4.
фиг.
