Устройство для измерения геометрических размеров траншеи

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения геометрических размеров земляных сооружений. Цель изобретения - повышение информативности за счет измерения не только длины, но и ширины, глубины и угла откоса траншеи, а также повышение точности измерений. Устройство состоит из двух шарнирно соединенных штанг 1 и 2 с направляющими кольцами 8, через которые пропущен гибкий измерительный элемент (нить) 6 с грузом 7 на конце. Линейные размеры траншеи определяются по показаниям счетчика длины нити 6, наматываемой в натянутом состоянии на барабан при перемещении груза 7 из одной точки в другую, характеризующие искомый размер. Угол откоса траншеи определяется по показаниям угломера, взаимного углового положения штанг 1 и 2 на бровке и откосе траншеи. 8 ил. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения геометрических размеров земляных сооружений.

Известно измерение геометрических размеров открытой траншеи (ширины, глубины, крутизны (угла) откосов) посредством стальной мерной ленты, мерных реек, шаблонов [1].

Недостатком указанных устройств является их неуниверсальность, т.к. каждым из них возможно измерение только одного из размеров открытой траншеи, что вызывает определенные неудобства при эксплуатации. Кроме того, использование этих устройств для измерения ширины и глубины открытой траншеи требует нахождения двух операторов на противоположных краях траншеи, что приводит к значительным затратам труда и снижению безопасности производства работ.

Известно устройство для измерения длины, выполненное в виде расположенной на подвижном агрегате гибкой нити с грузом на конце, наматываемой на барабан, снабженный счетчиком длины гибкой нити.

Однако это устройство применимо для измерения длины траншеи. Для измерения угла откоса и глубины траншеи устройство не приспособлено, а при измерении ширины траншеи подвижный агрегат должен переезжать с одной стороны траншеи на другую.

К недостаткам этого устройства следует отнести и низкую точность измерений, обусловленную измерением длины по наклонной траектории, а не по кратчайшему расстоянию.

Цель изобретения - повышение информативности за счет измерения не только длины, но и ширины, глубины и угла откоса траншеи, а также повышение точности измерений.

К преимуществам устройства относится его универсальность, позволяющая производить измерения всех основных геометрических размеров траншеи; относительная простота конструкции, обеспечивающая удобство в эксплуатации; портативность и небольшая масса.

Устройство обеспечивает измерение размеров траншей с высокой точностью, а также повышает безопасность проведения работ, обусловленную отсутствием необходимости подходить оператору к краю траншеи.

При применении устройства повышается производительность труда за счет проведения измерений одним оператором, находящимся на одной стороне траншеи.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее барабан, связанный с ним одним концом гибкий измерительный элемент и закрепленный на барабане счетчик длины этого элемента, снабжено двумя шарнирно соединенными между собой штангами, размещенными на соответствующих штангах направляющими, предназначенными для ориентирования гибкого измерительного элемента вдоль штанг, и закрепленным на шарнире штанг угломером для измерения относительного углового положения штанг, а барабан размещен на одной из штанг. Кроме того, устройство снабжено уровнем, закрепленным на той же штанге, что и барабан, а конец другой штанги выполнен в виде вилки, зубья которой предназначены для взаимодействия с гибким измерительным элементом.

На фиг. 1 изображено предложенное устройство, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - 6 изображена поэтапно схема измерения ширины траншеи; на фиг. 7 - схема измерения глубины траншеи; на фиг. 8 - схема измерения угла откоса траншеи.

Устройство содержит штанги 1 и 2, соединенные шарниром 3 с фиксатором 4 и угломером 5 взаимного углового положения штанг 1 и 2, представляющим собой отсчетную шкалу с визиром, гибкий измерительный элемент в виде гибкой нити 6 с грузом 7 на ее свободном конце, расположенную в направляющих, выполненных в виде колец 8, закрепленных на штангах 1 и 2 по их длине, а также механизм намотки 9 гибкой нити 6, снабженный барабаном 10, счетчиком 11 длины нити 6 с узлом сброса 12 показаний и ручкой 13. Для повышения точности и удобства работы при измерении глубины траншеи на ближней к оператору штанге 1 закреплен уровень 14, обеспечивающий возможность установки этой штанги в горизонтальное положение, и кронштейн 15 для подсоединения съемного штатива 16. На свободном конце штанги 2 имеется вилка 17 для фиксации положения нити 6 в процессе измерения ширины траншеи. Для повышения "жесткости" конструкции устройства на штанге 1 расположен подвижный упор 18 для штанги 2.

Устройство работает следующим образом.

Процесс измерения ширины траншеи может быть условно разбит на три этапа.

Первый этап (см. фиг. 4). Заброс груза на противоположную сторону траншеи.

Второй этап (см. фиг. 5). Приведение устройства в положение, при котором штанга 2 с направляющей вилкой 17 располагается вертикально вниз. Это положение достигается путем ослабления фиксатора 4 шарнира 3 и перевода подвижного упора 18 влево. При этом штанга 2 получает свободу движения и после перевода ее в нужное для работы положение фиксируется при помощи фиксатора 4. Занимается положение, при котором гибкая нить 6, наматываемая на барабан 10 механизма намотки 9 вращением ручки 13, становится натянутой и располагается перпендикулярно к продольной оси траншеи. При этом гибкая нить 6 должна проходить через направляющую вилку 17 штанги 2.

После этого вращением ручки 13 механизма намотки 9 груз перемещается на край бровки траншеи (из положения "а" в положение "б") и показания счетчика 11 длины сбрасываются (установка счетчика 11 на нуль) путем нажатия рычага узла сброса 12.

Третий этап (см. фиг. 6). Собственно измерение ширины траншеи, заключающееся в вытягивании груза 7 на бровку траншеи перед оператором и отсчет результата измерения по счетчику 11 длины нити 6 устройства.

Для измерения глубины траншеи штанги 1 и 2 устанавливаются в первоначальное положение, а к кронштейну 15 подсоединяется штатив 16. Устройство занимает положение, показанное на фиг. 7.

При этом место для штатива 16 выбирается на таком расстоянии от края траншеи, при котором конец штанги 2 расположен как можно ближе к продольной оси траншеи, а штанга 1 с помощью уровня 14 устанавливается в горизонтальное положение. Груз 7 на конце нити 6 опускается под действием собственной массы на дно траншеи.

При горизонтальном положении штанг 1 и 2 вращением ручки 13 нить 6 натягивается, а показания счетчика 11 сбрасываются в нуль рычагом узла сброса 12. Затем вращением ручки 13 груз 7 поднимается до высоты h_о, равной известному размеру конструкции устройства, определяемому длиной съемного штатива 16, его положением относительно штанги 1 и размерами груза 7. По достижении по показаниям счетчика 11 указанной высоты груза над дном траншеи производится повторный сброс показаний счетчика 11 в нуль. После этого продолжается подъем груза до упора на штанге 2, удерживаемой в горизонтальном положении, и фиксация показаний счетчика 11, определяющих при указанном положении груза 7 глубину траншеи.

Измерение глубины траншеи можно производить и без подсоединения к штанге 1 штатива 16. В этом случае необходимо перед собственно измерением глубины траншеи определить рабочую высоту h_o положения штанги 1 и 2 над дневной поверхностью. Для этого устройство удерживается в плоскости измерения на рабочей высоте в положении, при котором штанги 1 и 2 находятся в горизонтальном положении (контролируется уровнем 14), причем конец штанги 2 расположен близко над краем траншеи. Затем груз 7 на конце нити 6 опускается на край траншеи и вращением ручки 13 нить 6 натягивается. В этом положении показания счетчика 11 сбрасываются на нуль, после чего вращением ручки 13 груз 7 подтягивается до упора на штанге 2, а показания счетчика 11 запоминаются. В дальнейшем измерения глубины траншеи производится по описанной методике, но устройство удерживается на рабочей высоте h_o при горизонтальном положении штанг 1 и 2, а груз 7 поднимают при натянутом положении нити 6 со дна траншеи и производят сброс показаний счетчика 11 по запомненному значению рабочей высоты h_o.

При измерении углов откоса траншеи штанга 1 располагается на бровке траншеи перпендикулярно ее оси механизмом намотки 9 вверх так, чтобы ось шарнира 3 штанг оказалась на бровке траншеи (см. фиг. 8). Фиксатор 4 углового положения штанг при этом должен быть вначале отпущен, а после того, как направляющая штанги 2 под действием собственной массы займет положение на откосе тpаншеи, это ее положение фиксируется фиксатором 4. После указанных операций устройство поднимается с земли для считывания показаний по отсчетной шкале угломера 5 взаимного углового положения штанг, соответствующих измеренному углу откоса.

Для измерения длины траншеи груз 7 опускают на землю в контрольной точке и, сматывая гибкую нить 6 с барабана 10 механизма намотки 9, перемещаются с устройством вдоль траншеи до следующей контрольной точки. Приведя устройство в положение, при котором штанга 2 с направляющей вилкой 17 располагается вертикально вниз, а нить 6 проходит через направляющую вилку 17 штанги 2, наматывают гибкую нить 6 на барабан 10 до ее натяжения. После этого сбрасывают показания счетчика 11 на нуль, вращением ручки 13 перемещают груз 7 до вилки 17 и считывают показания счетчика 11.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ ТРАНШЕИ, содержащее барабан, связанный с ним одним концом гибкий измерительный элемент и закрепленный на барабане счетчик длины этого элемента, отличающееся тем, что, с целью повышения информативности путем измерения не только длины, но и ширины, глубины и угла откоса траншеи, оно снабжено двумя шарнирно соединенными между собой штангами, размещенными на соответствующих штангах направляющими, предназначенными для ориентирования гибкого измерительного элемента вдоль штанг, и закрепленным на шарнире штанг угломером для измерения относительного углового положения штанг, а барабан размещен на одной из штанг.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено уровнем, закрепленным на той же штанге, что и барабан, а конец другой штанги выполнен в виде вилки, зубья которой предназначены для взаимодействия с гибким измерительным элементом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8