УСТРОЙСТВО для АВТОМАТИЧЕСКОГО НИВЕЛИРОВАНИЯ И ЗАПИСИ ПРОФИЛЯ, НАПРИМЕР, РЕЛЬСОВЫХ ПУТЕЙ Советский патент 1967 года по МПК G01C7/04 G01C9/06 

Известные устройства для автоматического нивелирования и записи профиля, содержащие тележку е мерным колесом, маятниковый чувствительный элемент, систему отсчета, систему компенсации продольных ускорений и механизм записи, предназначены, в основном, для нивелирования дорог и из-за недостаточной компенсации продольных ускорений не могут быть использованы для нивелирования рельсовых путей.

В предлагаемом устройстве повышается точность измерений за счет исключения погрешностей, вызываемых влиянием продольных ускорений на маятник. Достигается это тем, что мерное колесо тележки кинематически связано с индукторным генератором, кулачковыми реле и бесконтактной, например фотоэлектрической, системой отсчета, фотоприемпики которой включены в электронную схему управления реверсивным счетчиком импульсов. При этом система компенсации продольных ускорений выполнена в виде дополнительного капала счета корректирующих импульсов, содержащего генератор стабильной частоты, смеситель, формирователь импульсов и ключевую схему управления счетчиком импульсов, ко входу которой подключены реле времени, управляемые кулачковыми реле. Кроме того, пишущий орган механизма записи кинематически связан с щаговым двигателем.

суммирующим импульсы, поступающие с выхода счетчика импульсов.

Па фиг. 1 показана кинематическая схема описываемого устройства; ia фиг. 2 - его

фупкцпональная схема, )ja которой прямыми линиями со стрелкой показаны электрические связи, волнистыми линиями - оптические связи и двойными линиями - механические связи.

Мерное колесо / кинематически связано с индукторным генератором 2, вырабатывающим переменное напряжение с частотой, пропорциональной скорости перемещения тележки, с валиком 3 мехапизма записи и с валиком 4, на котором укреплены кулачки механического реле 5 и барабан 6 привода бесконтактной системы отсчета. Маятник 7 на щарикоподшипниках с малым моментом трения подвешен на горизонтальной оси 8 и демпфируется кольцевым электромагнитом 9.

Система отсчета содержит качалку 10, несущую источник света J1 и оптические элементы 12, создающие узкий пучок света, направляемый через щель 13 маятника на линзы 14, жестко укрепленные на раме тележки, и затем на фотоприемники /5 и 15, расположенные в фокусах этих линз.

водом от электромагнита 19, магазинной катушки 20, мерного валика 3 и переменной катушки 21.

Электрическая схема устройства содержит два канала формирования импульсов. Первый канал - канал счета превышений - состоит из индукторного генератора 2, формирователя импульсов 22 и ключа 23 входа реверсивного счетчика 24, управляемого сигналами с фотоприемников 15 системы отсчета. Второй канал- канал счета корректирующих импульсов- содержит генератор 25 стабильной частоты, смеситель 26, формирователь импульсов 27 и ключ 28 входа счетчика, управляемый кулач1ювь1ми реле 5 через реле времени 29 II 30. Кроме того, в электрическую схему вводится ячейка 31 знака, усилпте.1ь 32 низкой частоты, телефон 33 и блок 34 сброса счета и начальной установки механиз.ма 35 заниси.

Устройство устанавливают на рельс на некотором расстоянии от начального иикета, с которого следует начинать пивелировапне. Включается электропитание. Плавным движением устройству сообгцается скорость около 1 м/сек (ко11тро;11фуется но тону звука контрольного телефона 33). Па расстоянии около 0,5 м до начального пикета включается кнопка сброса, электрически сблокированная с кулачковым реле 5 так, что сигнал сброса срабатывает только в конце измернтелыюго цикла одновременно с командой на запись. При срабатывании сигнала сброса отсчет на счетчике 24 стаиовится равным О, и вся схема подготовлена к началу первого цикла измерений.

Цикл измерений начинается с мо мента нодачи кулачковым реле 5 сигналов па включение реле 30 па 100 мсек и на 425 мсек. Одновременно подается сигнал на ячейку 31 знака, включающий вычитание. Сигнал с реле 30 на 100 мсек открывает ключ 28 входа счетчика, нропуская иа счетчик первую серию корректирующих импульсов. Через 120 мсек носле начала цикла качалка 10 перемещает световой луч вдоль щели 13. При этом, в зависимости от положения маятника отиосительно линз 14, т. е. в зависимости от уклона пути, продолжительность засветки каждого из фотоприемников будет различной. Сигнал, поступающий с фотоприемников, открывает ключ 23 входа счетчика и пропускает серию импульсов, нричем сигнал фотоприемника 15 переключает счетчик на вычитание, а сигнал фотонриемника 15 - на суммирование; в результате на гпАтитлt f оэзт-юс ь Bvx серий импульсов, нропорциональпая уклону нути на данном участке или превышению на принятом интервале измерения. Через 495 ..се:-: от начала цикла вновь включается реле 30 на

100 мсек и пропускает вторую серию корректирующих импульсов, при этом счетчик 24 включается на суммирование. Во время измерительного цикла иа счетчик может поступить 5 более 400 импульсов одиого знака. Емкость счетчика - 64 импульса, поэтому каждый 64-й импульс с выхода счетчика поступает на коммутатор шагового двигателя 17 и поворачивает ротор двигателя на один шаг в сторону, соответствующую знаку счета. Следовательно, но ходу измерений шаговый двигатель /7 будет поворачивать валик 16 мехаиизма записи на некоторый угол в ту и другую сторону, но запись этих иеремещепий производиться не будет, так как команда на занись нодается после окончания счета, иримерио через 700 мсек носле начала цикла. По команде па занись (сигнал от кулачкового реле 5) нож 18 нритягивается электромагнитом 19 и

0 ударяет по пишущей ленте, при этом в точке пересечения плоскости иожа со спиральным гребнем валика 16 на бумажной ленте отнечатывается точка,, расстояние которой от нулевой линии к принятом масштабе равно нре5 вышению точки пути, в которой находится устройство, над начальным пикетом.

Цикл измерений повторяется через 1 м пути.

QПредмет и з о б р е т е и и я

1.Устройство для автоматического нивелирования и записи профиля, например, рельсовых путей, содержащее тележку, одно колесо которой является мерным, маятниковый чув5 ствительпый элемент, систему отсчета, систему компеисации продольных ускорений и механизм записи, отличающееся тем, что, с целью иовышения точности измерений путем исключения погрешпостей, вызываемых влия0 пием продольных ускорений иа маятник, мерное колесо кинематически связано с индукторным генератором, кулачковыми реле и бесконтактной, например фотоэлектрической, системой отсчета, фотоприемники которой включе5 иы в электронную схему управления реверсивным счетчиком импульсов.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что система компенсации продольных ускорений выполнена в виде дополнительного кана-.

0 л а счета корректирующих импульсов, содержащего генератор стабильной частоты, смеситель, формирователь имиульсов и ключевую схему управления счетчиком импульсов, ко входу которой подключеиы реле времеии, уи5 равляемые кулачковыми реле.

3.Устройство по пи. i и 2, отличающееся тем, что пишущий орган мехапизма записи кинематически связан с шаговым двигателем, суммирующим имиульсы, поступающие с выхода счетчика имиульсов.