Устройство для измерения угловых размеров объектов наблюдения

 

Изобретение относится к области эргономических исследований, в частности исследования обзорных качеств кабин, и может быть использовано на стадии проектирования и эксплуатации машин, имеющих кабины. Устройство содержит сиденье 1, на котором устанавливается седалище 2, соединенное со спинкой и подушкой сиденья хомутами 3. На седалище 2 жестко закреплена вертикальная труба 4, на которую надет горизонтальный лимб 5 с возможностью поворота вокруг вертикальной оси 6 и перемещения вдоль последней посредством резьбового соединения. Лимб 5 фиксируется в нужном положении стопорными винтами 7. На трубе 4 размещена втулка 8, подвижная вокруг вертикальной оси 6. Втулка фиксируется стопорными винтами 9. На втулке 8 жестко закреплена лазерная визирная направляющая 10, снабженная кнопкой включения 11. Вертикальный лимб 12 жестко соединен с двумя вертикальными опорами 13, жестко прикрепленными к опорной площадке 14, соединенной жестко с вертикальной трубчатой стойкой 15. Вертикальная трубчатая стойка 15 посредством резьбового соединения подвижно установлена на вертикальной трубе 4 и фиксируется стопорными винтами 16. Вертикальный лимб 12 снабжен способной вращаться в его плоскости лазерной визирной направляющей 17, соединенной посредством стопорного винта 18 с втулкой 19, которая через три распорки 20 с помощью винтов 21 закреплена на вертикальном лимбе 12. В верхней части лимба 12 установлено на кронштейне 22 с возможностью поворота оптическое устройство 23. Технический результат - повышение достоверности результатов измерения. 1 ил.

Изобретение относится к эргономическим исследованиям, в частности исследованиям обзорных качеств кабин, и может быть использовано на стадии проектирования и эксплуатации машин, имеющих кабины.

Известно устройство для определения угловых показателей обзорности и углов зрения в вертикальной и горизонтальной плоскостях, состоящее из трубки, визирующей головки с пальцем, оси со стрелкой и визирующей планкой, вертикальной и горизонтальной шкалами. Горизонтальная шкала устанавливается в трубку и фиксируется в нужном положении стопорным винтом, а вертикальная шкала жестко соединяется с кронштейном. Нижняя и верхняя пластины кронштейна соединены с трубкой и пальцем. Таким образом, кронштейн, вертикальная шкала и визирующая головка могут вращаться как одно целое относительно трубки и горизонтальной шкалы. Ось со стрелкой и визирующей планкой вставляются в пазы головки. Один конец оси шарнирно соединяется с вертикальной шкалой (диссерт. на соиск. ученой степен. к.т.н. Дерябина С.К. "Совершенствование оценки обзорности машинно-тракторных агрегатов на основе расчетно-графического метода", г. Пушкин, 1986 г.).

Недостатком такого устройства являются погрешности в результате измерений угловых параметров наблюдаемых объектов, значительно удаленных от оператора, за счет использования для наведения на объект только визирующей планки с головкой.

Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения обзорности оператора транспортного средства (патент РФ N 2129261, кл. G 01 М 17/00), содержащее седалище, размещенное на сиденье транспортного средства под нагрузкой, соответствующей массе тела оператора, с элементами, имитирующими его конечности и расположение головы, а также содержащее опорный элемент, выполненный в виде согнутого по дуге седалища, имитирующего тазобедренный сустав нижних конечностей, которое жестко соединено с концом вертикально установленной по нивелиру первой трубы штатива, а на другой - развальцованной - конец штатива с возможностью поворота относительно вертикальной оси установлен поворотный кронштейн, снабженный стрелкой, на горизонтальной оси которого в предлагаемой точке расположения головы оператора размещен оптический дальномерный прицел с закрепленной на нем стрелкой с возможностью его поворота относительно вертикальной и горизонтальной осей, при этом на конце первой трубы штатива горизонтально под поворотным кронштейном неподвижно размещен диск с нанесенной на нем градуированной в градусах шкалой, снабженной отверстием в центре с размещенным в нем вертикальным диском, градуированным также в градусах, причем в окуляре оптического дальномерного прицела установлены призма с возможностью ее вращения и светочувствительная трубка с индикатором, расположенным в конце полой трубки со шкалой количества световых лучей, поступающих к чувствительному элементу через трубку, к вертикально размещенной первой трубе штатива жестко закреплена вторая труба штатива, изогнутая в виде буквы П, на другом конце которой жестко размещен квадратный корпус динамометрического устройства, внутри которого размещена пружина, охватываемая стаканом, снабженным стрелкой, выведенной в предусмотренную вертикальную щель квадратного корпуса с закрепленной на нем динамометрической шкалой, при этом над стаканом размещена плавающая квадратная гайка с возможностью ее взаимодействия с винтом, на одном конце которого установлен маховик, а другой конец винта выполнен со сферической головкой и завальцован в опорную шайбу, закрепленную на потолке кабины транспортного средства.

Однако и это устройство не лишено недостатков: 1) громоздкость и необоснованная сложность конструкции; 2) при наличии точных приборов и элементов в конструкции (нивелир, динамометрическое устройство), должных обеспечивать точность измерений, не решена проблема закрепления седалища к подушке сиденья, что может при определенных обстоятельствах (раскачивание кабины при транспортно-технологической эксплуатации машины) нарушить точную фиксацию штатива; 3) кронштейн со стрелкой наведения на точку, угловые размеры которой требуется определить, не обеспечивает точности измерений, а постоянное обращение оператора к дальномерному прицелу усложняет процесс измерений, вызывает значительное зрительное напряжение.

Задачей изобретения является измерение угловых размеров наблюдаемых объектов и контуров остекления кабины для проведения исследования по оценке ее обзорных качеств.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для измерения угловых размеров объектов наблюдения, содержащее сиденье, на котором размещено седалище, жестко соединенное с одним концом вертикальной трубы, на противоположном конце которой размещены подвижно фиксируемые стопорными винтами вертикальный и горизонтальный, снабженный в центре отверстием лимбы с оптической дальномерной визирующей системой, при этом седалище жестко крепится к сиденью, а оптическая дальномерная визирующая система выполнена в виде снабженных кнопками включения лазерных визирных направляющих, установленных с возможностью поворота соответственно одна на горизонтальном, а другая на вертикальном лимбе, в верхней части которого установлено на кронштейне оптическое устройство с возможностью поворота.

Новые существенные признаки.

1. Седалище жестко закреплено на сиденье.

2. Оптическая дальномерная визирующая система выполнена в виде двух лазерных визирных направляющих и оптического устройства.

3. Фиксируемые стопорными винтами лазерные визирные направляющие, снабженные кнопками включения, установлены с возможностью поворота, одна - в плоскости горизонтального, а другая - вертикального лимбов.

4. В верхней части вертикального лимба установлено на кронштейне оптическое устройство с возможностью поворота.

5. Горизонтальный и вертикальный лимбы, каждый отдельно, установлены подвижно на вертикальной трубе с возможностью фиксации их с последней стопорными винтами.

Перечисленная совокупность признаков с уже имеющимися обеспечивает получение технического результатa во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Технический результат обеспечивается тем, что устройство для измерения угловых размеров наблюдаемых объектов и контуров остекления снабжено оптической дальномерной визирующей системой, состоящей из угломерных устройств в виде горизонтального и вертикального лимбов, подвижно установленных на вертикальной трубе с возможностью фиксации их на последней стопорными винтами, что позволяет отрегулировать положение лимбов под конкретного исполнителя и конкретную производственную ситуацию. В плоскостях лимбов подвижно установлены лазерные визирные направляющие, также фиксируемые стопорными винтами. Для уточнения наведения лазерной визирной направляющей на точку объекта, значительно удаленного от наблюдателя, угловые размеры которого определяются, в верхней части вертикального лимба установлено оптическое устройство. Достоверность полученных результатов измерения обеспечивается также тем, что седалище, с которым жестко соединена вертикальная труба с размещенной на ней оптической дальномерной визирующей системой, жестко закреплено на подушке и спинке сиденья.

На чертеже представлен общий вид устройства для измерения угловых размеров объектов наблюдения.

Устройство содержит сиденье 1, на котором устанавливается седалище 2, соединенное со спинкой и подушкой сиденья, например, хомутами 3. На седалище 2 жестко закреплена вертикальная труба 4, на которую надет горизонтальный лимб 5 с возможностью поворота вокруг вертикальной оси 6 и перемещения вдоль последней посредством резьбового соединения с фиксацией в нужном положении стопорными винтами 7. Установленная через резьбовое соединение на вертикальную трубу 4 в плоскости горизонтального лимба 5 размещена подвижная вокруг вертикальной оси 6 втулка 8, фиксируемая также стопорными винтами 9, с жестко закрепленной на ней лазерной визирной направляющей 10, снабженной кнопкой включения 11. Вертикальный лимб 12 жестко соединен с двумя вертикальными опорами 13, жестко закрепленными к опорной площадке 14, соединенной жестко с вертикальной трубчатой стойкой 15. Вертикальная трубчатая стойка 15 посредством резьбового соединения подвижно установлена на вертикальной трубе 4 и фиксируется стопорными винтами 16. Вертикальный лимб 12 снабжен способной вращаться в его плоскости лазерной визирной направляющей 17 конструкции, описанной выше, соединенной посредством стопорного винта 18 с втулкой 19, которая через три распорки 20 с помощью винтов 21 закреплена на вертикальном лимбe 12, в верхней части которого установлено на кронштейне 22 с возможностью поворота оптическое устройство 23.

Перед началом измерения угловых параметров объекта наблюдения в вертикальной плоскости необходимо на вертикальной трубе 4 посредством резьбового соединения и стопорных винтов 16 установить вертикальную трубчатую стойку 15 с вертикальным лимбом 12 таким образом, чтобы положение лазерной визирной направляющей 17 соответствовало горизонтальному уровню взора оператора, при этом лазерная визирная направляющая 17 должна быть зафиксирована стопорным винтом 18 в положении, соответствующем "нулю" на шкале вертикального лимба 12.

Для того чтобы измерить угловой размер в вертикальной плоскости какой-либо точки наблюдаемого объекта, необходимо с помощью кнопки включения 11 привести в рабочее состояние лазерную визирную направляющую 17, затем, ослабив стопорный винт 18, осуществить поворот последней в вертикальной плоскости лимба 12 на угол, при котором световой сигнал от лазерной визирной направляющей 17 появится на точке наблюдаемого объекта, угловой параметр которой определяется. Положение светящейся точки уточняется окончательно через оптическое устройство 23, после чего с помощью стопорного винта 18 лазерная визирная направляющая 17 закрепляется в новом положении. Результат определения углового размера исследуемой точки находится через разность угловых показаний, соответствующих начальному и конечному положению лазерной визирной направляющей 17, взятых со шкалы вертикального лимба 12.

Для того чтобы определить угловые размеры объектов наблюдения в горизонтальной плоскости, необходимо на вертикальной трубе 4 установить горизонтальный лимб 5 посредством резьбового соединения и стопорных винтов 7 в удобное для исполнителя положение. Кроме того, на вертикальной трубе 4 в плоскости горизонтального лимба 5 через подвижную втулку 8 и стопорные винты 9 необходимо установить лазерную визирную направляющую 10 таким образом, чтобы ее положение совпадало с нулевой отметкой на шкале горизонтального лимба и положением "циклопического глаза". Затем можно приступить к определению угловых параметров наблюдаемого объекта в горизонтальной плоскости аналогично измерению углов в вертикальной плоскости.

Формула изобретения

Устройство для измерения угловых размеров объектов наблюдения, содержащее сиденье, на котором размещено седалище, жестко соединенное с одним концом вертикальной трубы, на противоположном конце которой размещены подвижно фиксируемые стопорными винтами вертикальный и горизонтальный, снабженный в центре отверстием лимбы с оптической дальномерной визирующей системой, отличающееся тем, что седалище жестко крепится к сиденью, а оптическая дальномерная визирующая система выполнена в виде двух снабженных кнопками включения лазерных визирных направляющих, установленных с возможностью поворота соответственно одна на горизонтальном, а другая на вертикальном лимбе, в верхней части которого установлено на кронштейне оптическое устройство с возможностью поворота.

РИСУНКИ

Рисунок 1