Планиметр для измерения площадей на топографической карте Советский патент 1992 года по МПК G01B5/26 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения площадей на топографической карте.

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет учета рельефа местности на карте.

На фиг.1 изображен общий вид планиметра; на фиг.2 - отрезок контура измеряемого участка на карте; на фиг.З - схема счетного механизма, узлов коррекции и механизма преобразования корректирующего воздействия; на фиг.4 - вид по стрелке А на фиг.З; на фиг.5 - вид по стрелке Б на фиг.З.

Планиметр для измерения площадей на топографической карте содержит полюсный

рычаг 1, снабженный цилиндром 2 с полюсной иглой, связанный с ним посредством шарнира 3 обводной рычаг 4 с обводным элементом в виде обводного колеса 5 в поворотной вилке 6 с ручкой 7 для перемещения и счетный механизм с механизмом коррекции площади, размещенные в корпусе 8.

Счетный механизм содержит барабан 9 со шкалой 10 на боковой поверхности, приводное колесо 11, сидящее на валу 12 барабана 9 с возможностью свободного вращения, муфту 13 подключения колеса 11, сидящую на шлицевом участке 14 вала 12 с возможностью перемещения для сцепления зубьев 15 на ее торце с соответствующими

ivj

iOs

;ю

о

о

зубьями 16 колеса 11, поворотный относительно неподвижной стрелки 17 циферблат 18, связанный червячным колесом 19 с червяком 20 вала 12, верньер 21, установленный на корпусе 8 неподвижно относительно барабана 9.

Механизм коррекции площади состоит лз узла коррекции измеренных значений перемещения обводного колеса 5 и узла преобразования коррекции по направлению перемещения приводного колеса 11 счетного механизма.

Узел коррекции перемещения обводного колеса 5 содержит цилиндрический барабан 22 с профилированным по винтовой линии направляющим пазом 23 на боковой поверхности, закрепленный на поворотном валу 24 и подпружиненный пружиной 25, установленную параллельно оси барабана с возможностью возвратно-поступательного перемещения штангу 26 за счет ролика 27 на одном ее конце, размещенном в пазу 23, зубчатую рейку 28, расположенную соосно штанге 26 с возможностью движения навстречу до упора в ее торец, снабженную нажимной головкой 29 и подпружиненную пружиной 30, зубчатое колесо 31, взаимодействующее с рейкой 28, механизм привода и возврата барабана 22 в исходное положение, выполненный в виде фрикционного диска 32, связанного гибким валом 33 с обводным колесом 5 обводного рычага 4, второго фрикционного диска 34, сидящего на валу 24 барабана 22, размещенного между дисками 32 и 34 промежуточного фрикционного диска 35, установленного в вилке подпружиненного пружиной 36 стержня 37. Направляющий паз 23 выполнен по профилю кривой линии, корректирующей показания линейных измерений по рельефу местности, определяемой соотношением длин гипотенузы и катетов в прямоугольном треугольнике, в котором значение вертикального катета соответствует высоте сечения рельефа на карте.

Узел преобразования коррекции по направлению перемещения приводного колеса 11 счетного механизма содержит приводной фрикционный диск 38, контактирующий с барабаном 9, второй фрикционный диск 39, установленный в вилке подпружиненного пружиной 40 шпинделя 41 с возможностью контактирования с диском 38 и разворота относительно его плоскости, самоориентирующееся по направлению перемещения колеса 11 счетного механизма следящее колесо 42 в вилке шпинделя 43, расположенногопараллельно шпинделю41 и связанного с ним передаточным механизмом 44, например, посредством установленных на шпинделях шкивов и перекинутой через них замкнутой нитью, узел реверсирования направления вращения диска 39, выполенный в виде фрикционного диска 45, связанного гибким валом 46 с осью вращения диска 39 в шпинделе 41 и контактирующего с фрикционными дисками 47, 48, сидящими на валике 49 с возможностью свободного вращения и поочередного

0 подключения к муфте 50, перемещаемой по шлицевому участку валика 49 рычагом управления 51, сидящим на валу 12 с возможностью поворота относительно последнего, и муфты свободного хода 52, выполненной

5 в виде звездочки 53, закрепленной на валу 49 с размещенными на ее рабочих контактных поверхностях роликами 54, и обоймы 55, закрепленной на зубчатом колесе 31. Планиметр работает следующим обра0 зом.

Перед началом измерений движением муфты 13 в направлении приводного колеса 11 счетного механизма вводят в зацепление их зубья 15, 16, шкалу 10 и циферблат 18

5 устанавливают в нулевое положение. При этом свободные концы штанги 26 и зубчатой рейки 28 узла коррекции разведены на расстояние Н, соответствующее расстоянию ГД между горизонталями по высоте (фиг.2),

0 диск 39 со шпинделем 41 удерживается пружиной 40 в поднятом положении и не контактирует с приводным диском 38.

При установке планиметра на карту и закреплении его положения с помощью ци5 линдра 2, оснащенного полюсной иглой, приводное колесо 11 счетного механизма, обводное колесо 5 свободного рычага и следящее колесо 42 узла преобразования вступают в контакт с измеряемым объектом.

0 При измерении обводное колесо 5 располагают в начальной точке В контура 56 измеряемого участка S, затем с помощью ручки 7 обводят контур с фиксацией всех точек пересечения горизонталей 58.

5 При перемещении обводного колеса 5 приходят в движение обводной и полюсный рычаги 4, 1. перемещаются и вращаются колеса 11, 42. Колесо 11 в процессе перемещения по контуру 57 частично вращается,

0 частично проскальзывает. Доля вращения колеса 11 через муфту 13 и вал 12 передается барабану 9 и одновременно через червяк 20, червячное колесо 19 - циферблату 18, а также рычагу 51, что приводит к перемеще5 нию муфты 50 и сцеплению ее с одним из дисков 47 или 48 в зависимости от направления вращения колеса 11. Следящее колесо 42 за счет плеча а вилки шпинделя 43 ориентирует свое направление по направлению перемещения приводного колеса 11

и через передаточный механизм 44 принятое направление передает диску 39, разворачивая его плоскость относительно плоскости диска 38 на угол а , соответствующий углу разворота плоскости приводного колеса 11 к направлению его перемещения по контуру 57. Вращение обводного колеса 5 через гибкий вал 33, диски 32, 35, 34, вал .24 передается на барабан 22 и скручивает пружину 25, штанга 26 из исходного положения перемещается на валичину hi - в зависимости от величины перемещения ролика 27 в пазу 23.

Когда колесо 5 достигнет первой горизонтали в точке Г, движение прекращают. С помощью муфты 13 отключают колесо 11 и, преодолевая сопротивление пружины 40, опускают шпиндель 41 с диском 39 до соприкосновения его с диском 38. Одновременно нажимают на головку 29 и, преодолевая сопротивление пружины 30, перемещают зубчатую рейку 28 до упора в свободный конец штанги 26. При этом зубчатая рейка проходит оставшееся расстояние ha, а ее движение через зубчатое колесо 31, муфту свободного хода 52, в которой происходит заклинивание роликов 54 между рабочими контактными поверхностями звездочки 53 и обоймы 55, валик 49, муфту 50, сцепленную с одним из дисков 47 или 48, диск 45, гибкий вал 46, диски 39, 38 передается на доворот барабана 9 в виде добавки АI, учитывающей рельеф местности на данном измеренном отрезке ВГ контура 56, и корректирует показания шкалы 10 и циферблата 18 с учетом направления перемещения и соотношения доли вращения и доли проскальзывания колеса 11.

Добавка А I является разницей длины гипотенузы и горизонтального катета I в прямоугольном треугольнике (фиг.2). В дальнейшем с помощью муфты 13 снова подключают колесо 11, освобождают сжатую пружину 40, выводя из контакта диск 39 с диском 38, освобождают головку 29, что под действием сжатой пружины 30 и приводит рейку 28 в исходное положение, но в результате расклинивания роликов 54 в муфте 52 обратное вращение зубчатого колеса 31 на счетный механизм через валик 49 не передается. Отключением привода узла коррекции, для чего поднимая стержень 28 и преодолевая сопротивление сжатой пружины 36, выводят диск 35 из контакта с дисками 32, 34, высвобождают барабан 22, который под действием скрученной пружины 25 возвращается в исходное положение.

По завершении указанных операций в точке Г устройство готово для измерения

следующего отрезка до точки пересечения очередной горизонтали. С окончанием обхода измеряемого контура и возращения в начальную точку В, снимают показатели

циферблата 18 относительно стрелки 17 и шкалы 10 относительно верньера 21.

На отрезках контура измеряемого участка с обратным вращением колеса 11 происходит обратное вращение вала 12 и

0 переключение муфты 50 посредством рычага 51, что обеспечивает суммирование приращения расстояния в соответствии с направлением вращения колеса 11.

За счет применения, например, свето5 вой следящей системы для фиксации точе1 пересечения горизонталей и блокировки операций переключения приводного колеса 11,приводного диска 38 и привода узла коррекции работа устройства может быть пол0 костью автоматизирована.

Изобретение по сравнению с прототипом повышает точность измерений на топографической карте.

Формула изобретения

5Планиметр для измерения площадей на

топографической карте, содержащий полюсный рычаг с иглой на одном из концов, шарнирно связанный с другим концом полюсного рычага двуплечий обводной рычаг

0 с обводным элементом на одном из плеч, закрепленный на другом плече обводного рычага счетный механизм с барабаном и приводным колесом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности изме5 рений за счет учета рельефа местности, он снабжен установленным на обводном рычаге механизмом коррекции перемещений обводного элемента, выполненным в виде поворотного вала, закрепленного на нем ци0 линдрического барабана с пазом на цилиндрической поверхности, профилированным по винтовой линии, установленной параллельно валу штанги с роликом на конце, размещенном в пазу барабана, установлен5 ной соосно со штангой зубчатой рейки, подпружиненной в осевом направлении, кинематически связанного с рейкой зубчатого колеса, закрепленного на валу фрикционного диска, кинематически связанного с

0 обводным элементом, который выполнен в виде обводного колеса, установленного с возможностью поворота относительно оси, перпендикулярной оси его вращения, и механизмом преобразования корректирующе5 го воздействия, выполненным в виде кинематически связанного с зубчатым колесом валика, установленных на нем с возможностью поочередного взаимодействия с одним из них, третьего диска, фрикционно связанного с вышеупомянутыми дисками,

приводного диска, фрикционно связанного с барабаном, следящего колеса и фрикционного диска, установленных на параллельных шпинделях, кинематически связанных

оси шпиндельного диска и третьего диска шпиндель с фрикционным диском подпру жинен в направлении от приводного диска а приводное колесо установлено на оси ба

между собой, и гибкого вала, соединяющего 5 рабана с возможностью вращения на ней.

оси шпиндельного диска и третьего диска, шпиндель с фрикционным диском подпружинен в направлении от приводного диска, а приводное колесо установлено на оси ба

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения площадей на топографической карте Целью изобретения является повышение точности измерений за счет использования механизма коррекции результата измерения. При измерении обводное колесо 5 перемещают по измеряемому контуру с фиксацией точек пересечения горизонталей 58. При этом приходят в движение рычаги 1 и 4 и вращаются колеса 11 и 42. Доля вращения колеса 11 через муфту 13 передается на барабан 9, циферблат 18, рычаг 51. Колесо 42 взаимодействует с диском 39, разворачивая его относительно диска 38. Вращение колеса 5 через гибкий вал 33, диски 32, 35, 34, вал 24 передается на барабан 22 и обеспечивает осевое перемещение 1 штанги 26. Когда колесо 5 достигает горизонтали, движение прекращают, муфтой 13 отключают колесо 11, прижимают диск 39 к диску 38, перемещают рейку 28 до упора в торец штанги 26 что вызывает дополнительный поворот барабана 9, учитывающий рельеф местности на измеренном отрезке ВГ контура 56. 5 ил. сл С

42

Сещщие ляосхвс/ли

56, 58

фиг. 1

s -, -

К

&

ви#А

33

Фс/г 3

в ид б