ПРИБОР ДЛЯ МИКРОСКОПИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ГОРНЫХ ПОРОД Советский патент 1934 года по МПК G01N33/00 

В авторском свидетельстве №38066 описан способ микроскопического анализа горных пород, по которому содержание отдельных минералов в породе определяют по числу точек наблюдения, приходящихся на каждый минерал при равномерном распределении их по шлифу исследуемой породы. Для осуществления этого способа применяется прибор, в котором для передвижения салазок столика микроскопа на равные расстояния при наблюдении точек по прямым линиям, на ось микрометренного винта салазок насажен храповик, поворачиваемый собачкой, прикрепленной к стержню, толкаемому другим стержнем при каждом нажиме клавиши счетного механизма.

С целью ускорения производства наблюдений отдельных точек и их подсчета в предлагаемом приборе, выполненном в виде связанного со столиком микроскопа клавишного счетчика, карданный вал соединяется с последним через коробку скоростей, которая дает возможность изменять скорость вращения его.

На чертеже фиг. 1 изображает вид прибора спереди; фиг. 2 - вертикальный поперечный разрез счетчика; фиг. 3 - вид сбоку варианта тормоза и выключателя; фиг. 3¹ - то же, вид спереди; фиг. 4 - вид спереди правой боковой стенки; фиг. 5 - то же, вид сбоку и вертикальный разрез; фиг. 6 - вид спереди левой боковой стенки; фиг. 7 - то же, вид сбоку; фиг. 8 - вид спереди внутренней разделяющей стенки; фиг. 9 - то же, вид сбоку и вертикальный разрез; фиг. 10 - вид спереди балансирной рамки; фиг. 11 - то же, вид сбоку; фиг. 12 - вертикальный разрез коробки скоростей по CD на фиг. 1; фиг. 13 - вид спереди правого счетного цилиндра; фиг. 14 - то же, вид сбоку и разрез; фиг. 15 - деталь зубцов правого счетного цилиндра; фиг. 16 - педаль в перспективном виде; фиг. 17 поясняет выбирание по линиям отдельных точек на шлифе горной породы при помощи предлагаемого прибора, и фиг. 18 - перспективный вид соединения карданного вала со столиком микроскопа.

Между двумя боковыми стенками 19 и 34 помещены на трубчатой оси 18 счетные цилиндры 1, приводимые в действие каждый от соответствующей клавишной передачи 2 при помощи храповых язычков 3, зацепляющих за зубцы счетных цилиндров. Внутри трубчатой оси 18 проходит ось 25, на конце которой укреплена ведущая пара колес 10, сцепляющаяся с зубчатым колесом 31 коробки скоростей 12, установленной на боковой стенке 34 прибора. Столик микроскопа связан со счетчиком при помощи карданного вала 13 через коробку скоростей 12.

Каждый счетчик (фиг. 1) состоит из двух счетных цилиндров 1 со 100 зубцами каждый и с нанесенными на поверхности цилиндров числами от 00 до 99.

При нажиме на клавишу 2 (или при ударе по ней) правый язычок 3 храповичка педали передвигает правый счетный цилиндр 1 на один зубец, и в окошечке пластинки индекса Д устанавливается следующая порядковая цифра. Левый язычок 3¹ (фиг. 16) храповичка в это время не задевает зубчатки второго левого счетного цилиндра, так как диаметр этой зубчатки меньше, чем у правой, на двойную высоту зубца. Левый цилиндр останется неподвижным до тех пор, пока правый цилиндр не сделает полного оборота. При сотом ударе по клавишам храповичок, провалившись в более глубокий выем 17 (фиг. 15) между зубцами правого счетного цилиндра, зацепит одновременно левым язычком левый цилиндр и передвинет его на один зубец. Далее правый цилиндр опять начинает вращаться один.

Возможность обратного вращения цилиндров счетчиков устраняется применением второго храповичка 16 (фиг. 2), устанавливаемого для этого микрометрическим винтом при выверке счетчика в соответствующее положение.

Чтобы исключить возможность проскакивания цилиндра 1 более, чем на один зубец при сильном ударе, применен тормоз из кусочка резины или кожи, сидящего на пружинящей пластинке на корпусе салазок нижнего храповичка 16.

Счетные цилиндры 1 надеты на трубчатую ось 18 (фиг. 5), которая за правой боковой стенкой 19 имеет широкий шкив-рукоятку 20. Со стороны, обращенной к стенке, этот шкив имеет в одном месте зарубку глубиной в 2 мм, в которую входит планка 7 (фиг. 1). Последняя не позволяет трубчатой оси 18 вращаться вместе со счетными цилиндрами во время работы.

Перед началом подсчета планка 7 нажимом пальца (справа налево) выводится из зарубки в шкиве-рукоятке 20, и последний рукой поворачивается на себя. Вместе с осью поворачиваются все счетные цилиндры 1, так как они заторможены на трубчатой оси.

В поверхность каждого цилиндра ввинчен маленький штифтик, который задевает за соответствующий выступ планки, когда в окошечке встанет цифра 00; далее счетный цилиндр, задержанный планкой, уже скользит на оси, не вращаясь.

Таким образом, одним поворотом шкива-рукоятки 20 все цилиндры 1 ставятся в исходное положение (нулевое), а планка 7, прижатая пружинкой, опять заходит в зарубку шкива, и счетчик готов к работе.

Каждая клавиша-педаль 2 (фиг. 1 и 16) сделана такой длины и с таким положением оси по отношению к оси счетчика, чтобы траектория движения оси храповичка 3 педали была примерно параллельна окружности зубчатки счетного цилиндра 1.

Трубчатая втулка в заднем конце педали и направляющие 6 в передней ее части (фиг. 1 и 2) обеспечивают ей правильное движение и исключают возможность каких-либо случайных ненужных зацеплений.

Снизу движение педали ограничивается вариатором 4 - винтом с резиновой подушкой (фиг. 2). Этот винт так же, как и винт в направляющих, ограничивающий движение педали вверх, в начале работы (по изготовлению прибора) выверяется и ставится в такое положение, чтобы ограничить движение педали в нужном интервале. Кверху (в обратное положение) педаль поднимается пластинчатой пружиной 5.

Стальной двухязычковый храповичок находится на оси, укрепленной в верхней части выступа педали, и прижимается к зубчаткам счетных цилиндров маленькой пластинчатой пружинкой. Несколько ниже оси храповичка в каждой педали укреплен винтик 22, имеющий снизу резиновую подушечку для смягчения удара. Этим винтиком педаль при своем движении опускает вниз переднюю поперечину балансирной рамки 9 (фиг. 2, 10 и 11). Винтики при выверке прибора ставятся в такое положение, чтобы в верхнем положении педали они все слегка касались поперечины балансирной рамки 9.

Таким образом качание той или иной педали передается каждый раз балансирной рамке 9, которая в левой своей части (на левом качающемся рычаге) снабжена храповым язычком 24, прижимающимся пружинкой 23 к храповому колесу ведущей пары 10.

Ведущая пара состоит из двух колес: большого зубчатого и малого храпового. Оба укреплены на одной оси 25, проходящей внутри трубчатой оси 18 счетчика и имеющей на конце рукоятку 26 для вращения пары рукой (фиг. 5). Каждое движение балансирной рамки 9 поворачивает ведущую пару на оборота (так как в храповом колесе 50 зубцов).

Так как углы поворота ведущей пары 10 при каждом даже весьма резком ударе по педалям 2 должны быть одинаковы (равны оборота), то для избежания излишнего провертывания пара тормозится тормозом 11.

Согласно второй конструкции тормоза и выключателя, изображенной на фиг. 3 и 3¹ торможение производится лишь в тот момент, когда балансирная рамка завершит свое качание. Варьировать момент торможения при выверке прибора можно, передвигая вдоль специального прореза в балансирной рамке ось рычажка, нажимающего на тормозное коромысло. Обратное вращение всей пары возможно вручную при помощи рукоятки на ее оси справа. Предварительно помощью выключателя храповой язычок выводится из зубцов ведущей пары. Вращение ведущей пары передается через коробку скоростей 12 карданному валу 13. Та или иная скорость вращения устанавливается передвижением нижней оси 30 коробки скоростей с надетыми на ней тремя зубчатыми колесами 27, 28 и 29 (фиг. 1 и 12). Колесо 31 коробки скоростей, непосредственно сцепляющееся с большими колесами ведущей пары, движется свободно вдоль своей оси по шпонке.

В том или ином положении нижняя ось 30 коробки скоростей устанавливается при помощи надетой на нее рамки 32 с пружинкой у верхнего выступа. Эта пружинка заскакивает в соответствующую выемку в прорезе кожуха 33 коробки.

Коробка скоростей монтируется отдельно и прикрепляется к прибору при помощи вдвижной пластинки (во внутреннюю стенку счетчика) и одного винта (к левой наружной стенке).

Карданный вал 13 имеет три колена (два сопряжения), среднее из которых можно сделать раздвижным. От карданного вала вращение передается червяку, прикрепляющемуся к обыкновенным салазкам микроскопа при помощи винтика и шпенечка. На кремальерный винт салазок надевается зубчатка, которая для этого снабжена резиновым колечком. Эта зубчатка сцепляется с червяком и, получая от него вращение, передвигает салазки со шлифом по столику микроскопа.

Выбирание отдельных точек на шлифе производится по прямым линиям (фиг. 17), причем шлиф для этого передвигается по столику микроскопа при помощи обыкновенных салазок, употребляющихся для передвижения шлифа по двум координатным осям.

Кремальерный винт салазок вращается автоматически, передвигая при каждом ударе по той или иной клавише 2 исследуемый под микроскопом шлиф на один определенный, вперед заданный интервал. В зависимости от крупности зерен, структуры шлифа, требуемой точности и т.п. выбирается тот или иной интервал. Варьируя интервал между точками и между линиями, можно получать от нескольких сот точек до 10000 и более точек на одном шлифе.

Чтобы получить процентное содержание компонентов в шлифе, надо знать, какая часть из общего количества выбранных точек пришлась на тот или иной минерал (компонент).

Каждой клавише условно придается значение своего компонента (или некоторой суммы их) в данном шлифе. Шлиф закладывается в салазки микроскопа и ставится винтом салазок на начало одной из линий. Затем отсчеты счетчика ставятся на нуль, и коробка скоростей устанавливается на определенный интервал, после чего прибор включается (соединением вала или привинчиванием червяка, или надеванием зубчатки на кремальерный винт салазок).

При подсчете каждый раз нажимают ту клавишу-педаль, на соответствующий компонент которой в данный момент проектируется крест нитей в поле зрения микроскопа. С каждым нажимом каждая точка фиксируется на соответствующем счетчике, и шлиф передвигается в поле зрения на один интервал горизонтально - справа налево. По окончании одной линии (100-300 точек) опускается ручка выключателя, и шлиф двумя, тремя поворотами рукоятки оси 26 ведущей пары приводится в обратное положение. Затем вторым винтом салазок он передвигается по верньеру на следующую линию. Ручка выключателя поднимается, и шлиф начинает двигаться по второй линии и т.д. Работа с изготовленной моделью показала, что в секунду можно брать при достаточном навыке в среднем до трех-четырех точек, и тем самым свести время, необходимое для подсчета, к 10-20 минутам при 2000-3000 точек.

По окончании подсчета в окошечке каждого счетчика указывается число точек, пришедшихся на тот или иной компонент.

Прибор для осуществления способа, означенного в п. 1 авторского свидетельства №38066, выполненный в виде связанного со столиком микроскопа при помощи карданного вала клавишного счетчика, отличающийся тем, что для возможности изменения скорости вращения карданного вала 13 при одном ударе о клавишу счетчик связан с карданным валом 13 через коробку скоростей 12.