Мерная цепь для базисных, полигонометрических и тому подобных работ Советский патент 1936 года по МПК G01B3/11 G01D13/06 

Изобретение относится к мерной цепи, предназначенной для измерения базисов при триангуляции, траверс, полигонных ходов и тому подобных работ, выполненной в виде тонкой проволоки или ленты, разделенной на одинаковые периодические интервалы, отмеченные соответствующими знаками, и заключается в том, что цепь эта снабжена компенсационным приспособлением для учета необходимых поправок как при ее компарировании, так и при работе в поле.

На приложенном чертеже фиг. 1 изображает один из интервалов мерной цепи со знаками, отмечающими начало и конец интервала; фиг. 2-ту же цепь с компенсационным приспособлением на одном конце интервала и с приспособлением для записи отсчетов на другом конце интервала; фиг. 3-компенсационное приспособление; фиг. 4 и 5-приспособление для записи в двух проекциях; фиг. 6-цепь с приспособлением для управления записью; фиг. 7-шкалу; фиг. 8-целик; фиг. 9 и 10-устройство для закрепление компенсационного и записывающего приспособлений; фиг. 11 и 12-футляр для барабана с проволокой; фиг. 13-общий вид устройства для более точных измерений; фиг. 14-бащмаки концевые двух видов и промежу(194):

точные; фиг. 15-цепь в виде лент; фиг. 16-видоизмененное приспособление для записи.

Предлагаемая мерная цель для базисных, полигонометрических и тому подобных работ состоит из длинной проволо-. ки, диаметром 0,5-0,8 мм и не более 0,1 мм, разбитой на равной длины интервалы (фиг. 1). Проволока намотана на барабан (фиг. 11 и 12} и, по мере износа головного интервала, может быть заменяема следующими за ним интервалами, которые все эталонированы и все имеют при данной температуре одинаковые длины.

По концам проволоки, во время работы, в узлах, в начале интервала, закрепляется приспособление для поправок на температуру, провес и натяжение, в конце интервала---приспособление для записи отсчета.

Приспособление для учета поправок на температуру, провес и натяжение состоит из рамки TQ, в которой помещены счетная щкала Д с индексом /; в той же рамке укреплена компенсационная шкала К, вводящая переменные поправки на температуру.

Шкала К, разделенная и надписанная через 5 мм, имеет несколько десятков одинаковых делений, представляющих собой натуральный ход удлинения

8 промежутке от 20° до -{- 35° и более. Каждое из делений соответствует изменению длины хорды при повышении температуры на 1° и имеет надпись соответствующего градуса. Поперечный масштаб М дает возможность установки индекса счетной шкалы D на десятые и сотые доли градусного промежутка.

Суммарная поправка на удлинение от действия груза и укорочение от провеса вводится посредством смеш1ений шкалы К, закрепляемой в найденном положении наглухо посредством двух упорных винтов т, ввинченных в рамку Го и действующих на обе стороны подвижной шкалы, несущей награвированный масштаб М и представляющей собою, в целом, компенсационную шкалу.

Поправка на температуру изменяется равномерно и может быть вычислена. Для наибольшего согласия с опытом можно также эмпирическим способом отметить на приготовленной чистой поверхности, назначенной для нанесения масштаба М, несколько черточек, полученных при измерении.известного базиса, например, в летний полдень и в полночь, при различии температурь .в 5° и более. Получится непосредственно из опыта мера для градуирования шкалы. Подсчет показывает, что для л длина градусного деления будет несколько более 1 мм; длина шкалы для весьма широких пределов изменения температуры будет около 5 см. Как только получены и проверены деления, соответствующие градусам температуры, установка самой шкалы в окончательное положение, вообще не подлежащее изменениям, производится тем же способом измерения известного базиса, но ггри любой случайной температуре. Установка кончается тем, что между особым нулевым индексом второй шкалы на другом конце проволоки и той именно точкой поперечного масштаба, отсчет которой равен отсчету градусов температуры для даннрго момента, расстояние делается равным ТОО м, для чего известный базис должен иметь в точности такую выведенную из многократных измерений и свободную от-I всех поправок длину.

Установка производится по показанию индекса /, скрепленного с подвижной шкалой DO, нуль которой совмещается с концом базиса. После окончательного закрепления шкалы и в последующей работе действие текущих установок является обратным по отношению к описанному, именно, индекс / шкалы при каждой перемене температуры приводится к соответствующим точкам неподвижного масштаба М. Из фиг. 2 видно, что расположение возрастающих надписей поправок в направлении ко второй шкале приводит к, тому, что с повышением температуры индекс / вместе со шкалой перемещается в сторону укорочения проволоки на величину расширения; таким образом получается компенсация.

Винты /йц компенсационной шкалы, как и винт /1 счетной шкалы DQ & выступают наружу, и поворачиваются посредством ключа г, привязанного к рамке на ремешке или цепочке. Отверстия в рамке, где помещаются квадратные концы винтов первой шкалы, закрываются винтовыми крышками или заслонками q. Такое же отверстие для конца винта /1 остается открытым в виду ходового характера этой детали.

Фиг. 3 изображает рамиу с обоими шкалами в окончательном виде. Индекс шкалы DO, 1анесенный на стеклянной плacти кe W, защищен вместе с поперечным масштЕбом, толстым покровным стеклышком, не выступающим над общей плоскостью рамки. /i не имеет поступательного движения и перемещает шкалу DO посредством двух гаек т на ней. В обратную сторону действует пружина, скрытая в рамке.

При значительном удлинении проволоки становится неудобным способ одновременных выкриков от двух штативов на линии.

Способ выкриков заменяется полностью другим могущим обеспечить подлинную одновременность способом механической записи.

Пишущий механизм заключен во второй концевой рамке Т, которая не имеет никаких счетных деталей (фиг. ).

Главной частью этрго механизма является плоский рычажок Q длиною около 15 см, вращающийся на оси V.

В свободный конец рычага ввинчена короткая и прочная игла F с острым коническим окончанием.

Рычаг Q, имеющий форму тонкой и широкой линеечки, несколько пружинит, вследствие чего игла F может слегка приподниматься, развивая при этом небольшое давление на поверхность. Два упора DI в виде продольных полозьев образуют нижнее основание рамки. Острие иглы F выступает на 0,5-1 мм ниже плоскости упоров D и потому при наложении рамки Т на любую плоскость приподнимается с легким давлением. Предел поднятия наступит, очевидно, в тот момент, когда острие придет в общую с упорами плоскость и ход поднятия будет 0,5-1,0 мм. Естественная гибкость рычага здесь применена в качестве пружины при весьма незначительном ходе и напряжении.

Острый конец иглы F представляет собою нулевую точку или нулевой индекс данного-конца проволоки. Расстояние между нулем шкалы DQ и острием иглы и должно в каждый момент быть равным 100 м по длине хорды.

Наибольшая точность этого расстояния имеет место для осевого положения рычага, показанного на чертеже; поэтому из дуговых штрихов иглы будут приниматься во внимание лишь точки пересечения штрихов с осью. Это учтено в форме других деталей, которые относятся к базисным штативам.

Целики QO на штативах имеют простую коническую форму (фиг. 8) без пересекающихся штрихов и без колпачков, употребляемых при нивеллировании штативов; в этом случае рейка ставится непосредственно на конус. После нивеллирования на конусы надеваются своими коническими втулками шкалы D (фиг. 7).

Как видно из той же фиг. 7, шкала D в виде металлической или стеклянной пластинки, с миллиметровыми делениями по ее оси, имеет особенность лишь в том, что деления нанесены на черном фоне белыми черточками и по краям шкалы проведены два канта.

При выполнении шкалы из стекла черный фон получается окрашиванием подкладки, на которую опирается стекло.

Поверхность шкалы должна быть гладкой, за исключением очень узкой полоски по оси, покрытой делениями, которые могут быть награвированными.

До надевания на целики Qo черные шкалы натираются порошком, состоящим из мела с небольшой примесью клейких веществ, обладающих вяжущей способностью в полусухом состоянии. В результате этого шкалы будут покрыты слоем замазки или полупрозрачной пленкой, через которую просвечивают миллиметровые деления шкалы. Назначение этой пленки-принимать запись острия рычажной иглы.

После переписки отсчета с черной шкалы в журнал пленка стирается и Заменяется новым споем мелового порошка. Краевые канты шкал служат для направления по ним упоров-полозьев DI (фиг. 5) легким прикосновением. В результате этого получится наддежащее осевое положение иглы F. Действие происходит так же, как в суще ствующих приборах; уменьшенный груз, сцепленный посредством другой, очень тонкой проволоки с концевыми отверстиями на стороне рамок Т, противоположной узловой точке Z и Д помещается на блочном станке соответственно облегченного типа; в большом сходстве с известными приемами подводит второй наблюдатель рамку с рычажной иглой к черной шкале на штативе и направляет описанные упоры-полозья на краевые канты неподвижной шкалы, причем игла, касаясь поверхности шкалы, слегка напрягает рычаг проволоки. Далее прекращаются активные функции второго наблюдателя: они целиком переходят к первому из них, стоящему при компенсационной шкале и управляющему движениями иглы на расстоянии.

Управление производится посредством особой тяги, которая соединяется с рычагом Q.

Проволочная тяга получает такую форму, которая удовлетворяет дополнительным требованиям предохранения проволоки от механических повреждений и постоянной связи с рабочей проволокой.

Рабочая проволока и передаточная показаны в связном их виде на фиг. 6. Тяга состоит из тонкой, но прочной проволоки диаметра 0,2 мм. Через равномерно следующие интервалы в 1 метр проволока закручена колечками „ с весьма небольшим диаметром отверстия, допускающим свободное скольжение колечек «о вдоль рабочей проволоки; для этого колечки повернуты таким образом, что центры отверстий лежат на общей оси, совпадающей с осью рабочей проволоки.

В одном конце А тяга переходит в винтовую навивку, скрытую под натянутой сверху короткой резиновой трубкой диаметром около 2 мм или матерчатой общивкой того же диаметра; здесь помещается точка управления тягой.

В противоположном конце В после изгиба последнего осевого колечка «о самый конец проволоки загнут в свою очередь в форме колечка п, но плоскость, в которой лежит колечко /г, перпендикулярна к плоскости колечка «Q. Концевое колечко служит петлей для сцепления со щкальным механизмом.

Передаточная часть, скрытая в рамке Т, представляется одним изогнутым рычажком PI (фиг. 4), прикрепленным на шарнире Ра к короткому плечу рычага Q.

Противоположный конец рычажка р выходит наружу через отверстие в рамке и оканчивается крючком S. Короткое плечо рычага Q стоит в отношении 1 .б к длинному плечу с иглой F.

Сцепление тяги АВ с рычажком р производится надеванием кольца п на крючок S в момент соединения рабочей проволоки с узловым замком рамки Т.

Передаточная деталь, за исключением выступающего наружу крючка 5, скрыта в боковом пазу рамки Т.

В открытом прорезе рамки остается видимым один лишь рабочий рычажок Q с выступающей деталью F.

Весьма существенная часть, позволяющая применить сменную проволоку без малейшей перемены в главных частях прибора,-это узлы 1у1ерной проволоки. Практическое осуществление узлов может быть произведено в различных формах; настоящим выбираете; форма, дающая весьма быстрое и точное соединение.

Форма узла показана на фиг. 9. Это штампованный угловой излом на самой проволоке. Способы образования узлов могут быть различны. Можно представить себе специальную делительную машину, посредством которой они наносятся мехауически при постоянной температуре и натяжении через 20 или 24, 50, 100 ж в зависимости от типа прибора. Также возможно разделение проволоки на большие однообразные интервалы на специальном закрытом базисе или компараторе. От компаратора требуется лишь условие постоянства температуры и грузов, при давлении которых произведена точная разметка интервалов; при этом условии интервалы будут совершенно однообразными.

Узловые точки на проволоке допускают быстрое скрепление последней со счетной и пишущей рамками. Для скрепления назначаются замки ZQ, Z при рамках Го, Т (фиг. 2).

В выступе замка сделана выемка PQ (фиг. 10) призматической формы. Замки представляют, собою копию пресса, которым штамповались узлы.-При введении узла в выемку для удобства и быстроты употребляется ручной крючок S, привязанный на цепочке к замку. Крючок вводится в прорез выступа, улавливает , прижимает его к стенке выемки ,и закрепляется вместе с ним. Закрепление производится привинчиванием движка с помощью винта с накаткой.

Форма катушки для наматывания проволоки показана на фиг. 11 и 12. Это барабан BI, помещенный в полуоткрытом футляре L с рукояткой R. Открытый вид барабана рассчитан наблюдения за действием двух предохра нительных частей, контролирующих правильную намотку проволоки. Первая из них представлена парой впускных резиновых валиков 1/0, концы которых скрыты в соответствующих им отверстиях держателя; поэтому возможность заскакивания проволоки в промежутки между осями, валиков исключается. Вторая деталь-широкая плоская пружина JQ, прилегающая к фланцам барабана; ширина пружины немного более ширины барабана. Эта пружина согнута концентрически с фланцами барабана и облегает последний почти по всей окружности, исполняя роль контактногофутляра; она отогнута вблизи вдликов, вследствие чего на пути проволоки нет выступающих частей. Пружина совершенно устраняет возможность соскакивания проволоки барабана и вместе с тем представляет тормоз, прекращающий вредную инерцию барабана при разматывании проволоки.

Барабан в футляре может также выполнять роль одного из грузов. Для этой цели футляр снабжается подвесными деталями в виде двух крючков, к которым при начале работы пристегиваются две очень тонких проволоки.

При более точных измерениях, например, при измерении сторон полигонов предлагается применять низкие башмаки, соответствующие примененным штативам.

В почву погружают три острых шипа Q башмака, поддерживающего специальными деталями шкалу D, которая здесь должна иметь свободу качания в вертикальной плоскости. Соответствующее приспособление вместе с деталями для центрирования конуса, изображено на фиг. 14, части А, В и С которой показывают башмак в трех проекциях. Из проекции А видно, что конус Qo монтирован на коленчатом валике/, имеющем поступательное и вращательное движение в отверстиях двух брусков. Последние могут с откреплением винтовых зажимов f перемещаться вместе с валиком в продольном, по измеряемой линии, направлении и, кроме того, допускают небольшие повороты всей системы для установки коленчатого валика перпендикулярно к этой линии. Эта установка производится по шкале и проволоке до начала измерений. Остаточная неточность исправляется поворотом самой шкалы D до совпадения ее оси с осью натянутой проволоки. Конус установлен так, что нулевой штрих шкалы D лежит на оси валика / и не смещается при поворотах. Конус выточен вместе с тяжеловесным основанием; в его сквозном отверстии укреплены диоптры в виде двух кружков на стеклах. Эта, деталь- небольшой самоцентрирующийся лот.

Форма блочных станков несколько изменена против обыкновенной.

Кроме верхнего блока В (фиг. 13) поставлен нижний блок Вд, который вместе с поворотным держателем г поднимается под действ1:1ем груза g и опускается нажимом педали РГ. К двум блочным станкам на концах линии прибавляется третий станок II, устанавливаемый посредине линии. Кроме блока Ь станок II имеет направляющую пластинку Н, по которой свободно ходит движок РН с двумя шкивами by, и &з- Срединный станок отличается от крайних еще тем, что две ноги его, закрепленные на шарнире, могут раздвигаться, изменяя положение станка по высоте. При этом раствор ног происходит симметрично относительно пластинки Н, что осуществляется посредством крестовидного прореза в последней и других деталей, аналогично известным устройством в циркулях для симметричного раствора ножек.

В этом варианте применяются 4 рабочих проволоки с длинами 100, 50, 20 и 10 Jf; в футляре нормальных проволок заключаются соответственно 4 катушки; фиг. 14 изображает несколько видов башмаков. Принадлежностью каждого прибора являются башмаки трех видов: вышеописанный концевой, для установки над знаком, закрепленным вровень с поверхностью почвы или ниже ее, второй Я-концевой прицепной для укрепления на столбе или отрезке рельса, поднятом над почвой; все остальные башмаки D-транзитные, промежутные и наиболее простые.

Прицепной башмак f состоит из трех лапок, расположенных под углами в башмак накладывается на столб и получает требуемые боковые перемещения для центрирования конуса QQ вращением винтов 7. Конус QQ также снабжен диоптром и поворачивается на двух центрах.

Промежуточные башмаки не имеют диоптров.

Станок II центрируется над средней точкой так, чтобы канавки его двух шкивов &2 и J проектировались на точку; это осуществляется посредством отвеса Q, прикрепленного непосредственно к движку.

Рабочая проволока укрепляется сначала на первом концевом блочном станке, огибая нижний блок В, затем она перекидывается через шкивок &2 среднего станка 11 и, наконец, укрепляется на втором концевом станке. .После надлежащей установки и до прицепления концевых грузов, тяга, проходившая сначала через один шкивок Й2 перекла. дывается на этим будет достигнуто

управление ею независимо от проволоки. Блоки и шкивки снабжаются глубокими канавками для предупреждения возможности соскакивания проволоки при заправке. Затем к концам проволоки привешиваются грузы; груз же среднего станка начинает работать с момента заправки; как только будут прицеплены концевые грузы, проволока расположится в форме ломаной линии, состоящей из двух частей с - постоянным углом между ними.

На конусы башмаков надеваются черные шкалы, имеющие свободное (довольно тугое) качательное движение в вертикальной плоскости, причем нулевое деление остается на месте. Работники при блочных станках, стоящих вблизи башмаков, нажатием ноги на педаль PZ опускают нижние блоки В вместе с проволокой до тех пор, пока рамки Т rie придут в соприкосновение с черными шкалами. Кроме педалей, нижние блоки снабжены удлиненными ручками , поэтому наблюдатель может сам управлять блоком левой рукой, держа рамку правой.

При применении в качестве мерной цепи стальных лент они имеют вид полос с концевыми пластинками-S (фиг. 15), каждая из которых снабжена двумя отверстиями. Последние при соединении ленты с вышеописанными для прибора с проволокой рамками УО, Т надеваются на соответствующие им пары стерженьков в замочной части обеих рамок. Необходимое видоизменение замочной части понятно из фиг. 16. При разъединении с замками сцепные пластинки Е, охраняются от повреждений шарнирными крышками е, закрывающимися автоматически, под действием пружинок при шарнирах.

В устройстве могут применяться две одинаковых рамки Г, одна из которых является также и шкаловой. Для этого ось игольного рычага QQ (фиг. 16 и 17) монтируется на ползунке GO, который может передвигаться аналогично шкале DQ рамки Та и несет индекс на стеклянной или целлюлоидной пластинке, закрытой вместе с аналогичной компенсационной шкалой общим покровным стеклом. Шкала здесь находится в стороне от проекции острия иглы на бока рамки.

поэтому надписи шкалы учитывают также и этот род смещения, что осуществляется предварительным расчетом и окончательной установкой на опыте.

Такое видоизменение рамки с иглой порядка прямой комбинации деталей обеих шкал 7 и Гц приводит к тому, что записи иглы получаются на обоих концах ленты и притом одновременно. Легко, представить добавочную Деталь, с помощью которой тяговое усилие действует сразу на оба конца.

Для управления записью вместо дополнительной проволоки можно при лентах применять охватывающие их белые чехлы РО предохраняющие одновременно ленты от чрезмерного нагревания. Подвижной чехол снабжается металлическими ручками в форме плоских обойм г (фиг. 15), к которым прикреплены сцепные детали g Предмет изобретения.

1.Мерная цепь для базисных, полигонометрических и тому подобных работ, выполненная в виде длинной тонкой проволоки или ленты, разделенной на равномерные периодические интервалы, отмеченные соответствующими знаками, отличающаяся тем, что она снабжена, для механического учета необходимых поправок при ее компарировании и работе, компенсационным приспособлением (фиг. 1 и 2).

2.Форма выполнения мерной цепи по п. 1, отличающаяся тем, что компенс-ационное приспособление дпя учета поправок на температуру, провес и натяжение состоит из закрепляемой в начале интервала рамки Т, содержащей счетную шкалу Од с индексом /, устанавливаемую при помощи упорного винта /1, и компенсационную шкалу К, устанавливаемую при помощи упорного винта т и снабженную поперечными масштабами М и М (фиг. 2 и 3).

3.Форма выполнения мерной цепи по п. 1, отличающаяся тем, что устройство для записи отсчетов, состоит из закрепляемой в конце интервала рамки Т, содержащей вращающийся на оси К пружинящий рычажок Q с иглой F и накладываемой на -укрепленную на целике Qg (фиг. 8) шкалу Д покрываемую со стороны, обращенной к игле F. слоем легко стираемой замазки или полупрозрачной пленкой (фиг. 4, 5, 7).

4.В мерной цепи по пп. 1-3, с целью управления на расстоянии устройством для записи отсчетов, применение гибкой тяги АВ из тонкой проволоки, подвешенной к проволоке мерной цепи и соединенной с рычажком р, прикрепленным на шарнире р к короткому плечу рычага Q (фиг. 4 и 6).

5.Видоизменение устройства для записи отсчетов по п. 3, заключающееся в том, что, в случае применения двух одинаковых рамок Т с иглами, одна из которых является в то же время компенсационой со шкалами, ось рычага Q,) закреплена в ползунке GO подвижном в рамке Т, и снабжена индексом на стеклянной или целлюлоидной пластинке, закрытой вместе с компенсационной шкалой общим покровным стеклом (фиг. 16).

6.В устройстве по п. 5 применение для прямолинейного движения иглы салазок С, по которым ходит иглодержатель d, перемещаемый вилкой R рычага (о (фиг. 16 и 17).

7.В мерной цепи по п. 4, в случае составления ее из отдельных тонких лент, применение для управления на расстоянии устройством для записи вместо тонкой проволоки чехлов PQ. охватывающих по всей длине ленту и окрашенных в белый цвет (фиг. 15).

8.При мерной цепи по п. 1 применение блочных станков, в которых кроме верхнего блока В имеется нижний блок BQ на поворотном держателе TJ, снабженном педалью Р,- (фиг. 13).

9.При мерной цепи по п. 1 применение станка И для установки посреди пролета, снабженного кроме блока Ь направляющими Н, по которым ходит движок РК с двумя шкивами Ьг и из (фиг. 13).

10.При мерной цепи по п. 1 применение башмаков, служащих для поддерживания щкалы D и состоящих из поддерживающего конус Q(t кбленчатого валика /, имеющего поступательное и вращательное движение в боковых брусках с острьши шипами (фиг. 13 и 14). к авторскому свидетельству И. С. Бурака Xs 47086