Прибор для подсчета запасов месторождений Советский патент 1938 года по МПК G06G3/10 G06G3/00 

Предметом настоящего авторского свидетельства является прибор для подсчета запасов месторождений ископаемых путем измерения площадей между двумя изогипсами (горизонталями) и учета падения пласта. Через пару изогипс-50 и-100 (фиг. 1) в направлении, примерно, перпендикулярном к изогипсам, проведем ряд параллельных линий Л-В, CD и т. д. на равном между собой расстоянии а. Между каждой парой параллельных линий проведем среднюю линию Ь. Длине линии b в плане будет соответствовать длина линии с в плоскости пласта (фиг. 2). Площадь пласта на участке, ограниченном парой изогипс по простиранию и парой линий, примерно, в крест простиранию, определится по формуле ;, (Ci + C, + C3+.... С„), где р - площадь пласта в его плоскости, или - + + р а cos «2 cos а, Таким образом, для определения площади пласта в его плоскости на участке, указанном выще, требуется на равном расстоянии между собою определить расстояния между изогипсами, эти расстояния перевести в соответствующие им расстояния в плоскости пласта, затем суммировать их и умножить на величину а. Если полученный результат умножить на производительность квадратной единицы пласта, то получится величина запаса участка. Предлагаемый прибор для подсчета запасов месторождений построен из расчета на непосредственное получение готовых величин запасов, согласно приведенной выше формуле. Сущность изобретения поясняется чертежом, на фиг. 1 и 2 которого показаны поясняющие теоретические обоснования прибора графики; на фиг. 3-вид прибора в плане; на фиг. 4-вид спереди (без некоторых деталей); на фиг. 5-разрез по линии ЖЛ на фиг. 1; на фиг. б и 6 - график, поясняющий (в двух проекциях) способ выбора формы основных деталей прибора; на фиг. 7-8-разрезы по линиям АВ и, соответственно CD, по фиг. 6 Прибор смонтирован на линейке /

(фиг. 3, 4), представляющей собою либо просто металлическую пластинку, либо прибор типа штриховального. В первом случае она может передвигаться вдоль линейки /5 путем скольжения соответствующих ребер линеек / и 15, во втором она должна передвигаться в том же направлении, но посредством устройства штриховального прибора. Величина передвижения прибора определяется делениями на линейке 15 и указателем J6 на линейке 7 или шагом штриховального прибора. .При таком передвижении прибора его длинное ребро 17 обеспечивает проведение линий АВ, CD и т. д.

На линейке / по прорези 3 от упора 18 слева направо может передвигаться линейка 2. Величина передвижения линейки определяется указателем 14, который может быть установлен в любом месте линейки путем передвижения по прорези 13. Передвижение линейки 2 с указателем 14 обеспечивает измерение длины линий АВ, CD и т. д.

Ребром EF (фиг. 3, 4, 5) линейка 2 сопряжена подвижно с фигурным валиком 4 (конусом), который при передвижении линейки 2 вращается вокруг своей вертикальной оси. Ребро EF линейки 2 и фигурный валик 4 являются основными деталями прибора; они осуществляют перевод расстояний АВ, CD между изогипсами пласта в плане в соответствующие им расстояния в плоскости пласта. Расчет ребра линейки и валика основан на следующей таблице:

Здесь А-сечение изогипс, а--угол Падения пласта, и -расстояние между изогипсами в плане, с-расстояние между изогипсами в плоскости пласта, Дй и Дс-приращения, D-относительный диаметр валика.

Обоснование таблицы следующее: Сделаем засечки: радиусом АВ на АС (фиг. 2), радиусом АС на AD, радиусом AD на АЕ и допустим, что АБ, АС, AD и АЕ имеют падения соответственно 60 55, 50°, 45°. Из фиг. 2 следует, что линейка 2 должна передать расстояния:

FB- как АВ, FC FS-i-BC как АС АВ + В,С,

FD FB- BC4-CD как AD AB-{- Б,С+С,0,.

FE FB -BC+CD- DE как AE + и т. д.

В таблице это будет соответствовать расстояниям: FJ5 57,7, ,9, ,l, Б 115,5, В,С 6,6, C,D 8,4, ,9 и т. д.

Таким образом 100 57,7+12,3 + + 13,9 + 16,1 и соответствующее ему 141,4 115,5+ 6,6+ 8,4+ 10,9.

Если составим отношения расстояний, которые последовательно должна пройти и дать линейка 2, прежде чем накопятся требуемые 100,0 и 141,4,

то увидим, что первый знаменатель отношения будет 0,500, второй 1,864, третий 1,655, четвертый 1,480 и т. д.

В виду того, что окружности относятся, как их радиусы, для получения расстояния Г15,5 по расстоянию 57,7 валик 4 должен вращаться в два раза быстрее, чем если бы ему надо было передать расстояние в отношении 1:1. Для получения следующего расстояния 6,6 по расстоянию 12,3 валик, наоборот, должен вращаться в 1,864 раза медленнее и т. д.

Для осуществления такого неравномерного вращения валика при равномерном передвижении линейки 2 каждая точка ребра EF линейки 2 должна иметь вполне определенное место соприкосновения с валиком 4.

Для этого произведем следующий расчет. Расстояние АО (фиг. 6), равное высоте рабочей части валика, разделим на 14 равных частей и проведем перпендикулярно к линии AG через полученные точки линии. На одной из них отложим АЪ 57,7, АС 122,1, 130,5, . 141,4 и т. д., что будет соответствовать углам падения 60°, 55°, 50°, 45° и т. д. Обозначим горизонтальные линии снизу вверх как 5°, 10°, 15° и т. д. до 60°, а вертикальные справа налево как 60°, 55°, 50° и т. д. до 5°.

Пересечения соответствующих линий соединим плавной кривой EF. Это будет рабочая часть ребра линейки 2 в проекции на вертикальную плоскость. От прямой AG по линиям, соответствующим 60°, 55°, 50° и т. д., отложим отношения приращений Дй: Д в каком-нибудь одном масштабе. Полученные точки соединим плавной кривой EF. Это будет рабочая часть ребра EF линейки 2 в проекции на горизонтальную плоскость. Разрезы по АВ и CD (фиг. 3, 4, 5, 6) дополнительно объясняют форму линейки. Так, например, если будем передвигать динейку 2 слева направо, то сначала с валиком будет соприкасаться линейка в части РВ (фиг. 6), как это видно из разреза по АЪ, затем, когда линейка дойдет до точки Ъ, то на один момент в соприкосновение с валиком войдут точки В VL Б, как это видно из фиг. 8 (разрез по CD);

при передвижении дальше в соприкосновение войдут точки 1 Ci i и т. д., как это видно на разрезе по MN (фиг. 5).

Валик 4 в нижней части имеет зацеп, которым он, при своем вращении по ходу часовой стрелки, захватывает диск 5, имеющий посредине для этого зубчатое кольцо. В свою очередь диск 5 имеет внизу зацеп, а соответственно ему линейка 7-зубчатое кольцо, благодаря которому диск 5 может вращаться только в одну сторону, т. е. по ходу часовой стрелки. Валик 4, благодаря такому устройству, вращается в обе стороны, но диск .5 вращается только в одну сторону. Диск 5 сопряжен с колесом счетного механизма 7. Счетный механизм полностью заимствован от обычного планиметра, не нуждаясь ни в каких существенных конструктивных изменениях. Винтом 9, проходящим через стойку 8, обеспечивается передвижение счетного механизма по прорези 10 так, что фрикционный ролик 6 может передвигаться по радиусу диска 5. Величина передвижения определяется благодаря линеечке /7с делениями, наглухо соединенной с упором 8 и указателем 12, нанесенным на счетном механизме.

Вращением винта 9 счетный механизм 7, а вместе с ним и колесо 6, передвинем так, что, когда линейка пройдет путь АВ 57,7 (фиг. 6), то счетный механизм покажет 115,5. Тогда, подвинув линейку дальше так, что общий путь ее ,Q, на счетном механизме получим 122,1. J.D 83,9 даст 130,5 и т. д. Таким образом при любом расстоянии между изогипсами в плане, мы можем получить расстояние в плоскости пласта.

Работа прибора заключается в том, что, наложив прибор на изогипсы, к примеру-50 и-100 (фиг. 3), устанавливаем указатель 14 против изогипсы-50 и передвигаем линейку 2 вправо до тех пор, пока указатель 14 не совместится с изогипсой- 100. Тогда отводят линейку 2 на место, прибор передвигают на определенную величину параллельно себе вдоль изогипс, указатель 14 опять устанавливают против изогипсы-50 и операцию повторяют снова и т, д.