Автоматический прибор для съемки плана и профиля пройденного пути

 

42702

Класс 42 с, 9 (,"

-, j

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА И306РЕТЕНИЕ

ОПИСЯНИЕ автоматического прибора для съемки плана и профиля пройденного пути.

К авторскому свидетельству Н. П. Вертипороха, заявленному 1 августа

1933 года (спр. о перв. № 132832).

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 30 апреля 1935 года. скорости на составляющие по осям р д д р абсцисс и ординат. оси 17, жестко связанной с кольцом 9

На схематическом чертеже фиг. 1 i механизма. На оси 11 жестко закреплена изображает общий вид прибора сбоку; i вилка 12 (фиг. 3), плоскость которой софиг. 2 — вид его сверху; фиг.3 — продоль-, впадает с плоскостью кольца 9; в рамке ный разрез механизма прибора; фиг.4 — этой вилки помещен вал !3, одним конразрез по AB на фиг. 3; фиг. 5 — вид, цом связанный с гибкой передачей 5> а механизма сбоку; фиг, б — вид механизма . на другом конце несущий шар 14. Остальсверху; фиг. 7 — продольный разрез авто- ная часть механизма, подвешенная намата для печатания отметок высотных ., Подобие маятника к оси 11 кольца 9, точек; фиг. 8 — вид его сбоку, со стороны состоит из гирокомпаса 53 с валом 22, EF на фиг. 7; фиг. 9 — вид стабилизатора на котором посредством кронштейнов 21 сбоку; фиг. 10 — вид его сзади. укреплены ролики 19 и 20 Шар 74 фрикПрибор установлен на повозке, со- ционно связан с роликами 15 и 16, из стоящей из установленной на гусеницах 2 i коих ролик 15 сидит на валу 54, укрерамы 7 (фиг. )) с трубами, в которых I пленном на раме 77 и жесткр связанном помещены пружины 8, поддерживающие с шаром 18, который в свою очередь раму 7 и предохраняющие ее от толч- фрикционно связан с роликами 19 и 20. ков; на этой раме неподвижно закре- При передвижении повозки по месплен стабилизатор 57, предназначенный, ности шестерня 3 через посредство г1:б(137) 1

Изобретение касается автоматического:, прибора с гироскопической массой для съемки плана и профиля пройденного, пути. В предлагаемом приборе приме- нены два шара, из коих один вращающийся фрикционно сцеплен с роликами, служащими для разложения скорости движения в горизонтальной и вертикальной плоскостях, и второй получающий вращение от одного из этих роликов фрикционно сцеплен с двумя другими роликами, предназначенными цля разложения горизонтальной составляющей для предохранения повозки от падения, и посредством карданова подвеса подвешен механизм 58 прибора.

Карданный прибор состоит из кольца

9 (фиг. 2), укрепленного посредством цапф 10, располо>кенных по продольной оси прибора (по оси движения), и снабженного в направлении, перпендикулярном к направлению цапф 10, осью 11, на которой свободно подвешен механизм прибора. Для приведения механизма в действие служит шестерня 3, сцепленная с гусеницею 2 и передающая через пос е ство гибкой пе е ачи 5 в а ение мой передачи 5 приводит во вращение шар 14, который вращает ролики 15 и

16. При движении повозки по горизонтальной местности ролик 76не вращается, а ролик 75 вращается с числом оборотов, равным числу оборотов шара 74, умноженному на отношение диаметров шара и ролика. При движении повозки по местности, наклоненной под углом а к горизонту, механизм поворачивается на оси 11 и занимает вертикальное положение, в связи с чем плоскости роликов поворачиваются на угол а вокруг оси 11; при этом числа оборотов роликов равны: ролика 15 — n = и сова и ролика

16 — n" = и кпсс, т. е. пропорциональны проекциям скорости движения прибора на горизонтальную и вертикальную плоскости. Вследствие вращения ролика 15 вращается шар 18, передавая при этом вращение роликам 19 и 20, которые делают числа и, и п оборотов, равные числу 9 оборотов шара 18, умноженному на отношение диаметра шара к диаметру соответствующего ролика.

Крепление роликов в механизме таково, что при показаниях О гирокомпаса ролик

19 (синус-ролик) находится в вертикальной плоскости, совпадающей с осью вращения, и касается его вточке, лежащей на оси, а ролик 20 (косинус-ролик) находится в вертикальной плоскости, перпендикулярной к оси вращения шара.

При поворотах повозки, а следовательно и механизма вправо или влево на некоторый угол р вал 22 гирокомпаса сохраняет свое направление в пространстве и вследствие этого ролики 19 и 20, жестко с ним связанные, поворачиваются в отношении остальной части механизма на тот же угол вокруг отвесной оси, проходящей через центр шара 78. Этим поворотом достигается получение переменного числа оборотов роликов 19 и 20, которые в каждый данный момент равны

n> — — n>

=С v„„sin р— = C v где С вЂ” коэфициент пропорциональности, о„ вЂ” проекция скорости прибора на горизонтальную плоскость, e„— проекция скорости о„, на меридиан, ю — проекция скорости v„, на параллель, Ролики 19 и 20 (синус и косинусролики) снабжены изолированными контактными стерженьками 23, соединенными при помощи проводников с электромоторами 55 и 56 (синус и косинусмоторы). Вторые провода этих моторов через источник тока присоединены к шару.

Когда стерженьки 23 касаются шара, цепи моторов замыкаются и моторы делают вполне определенное, наперед заданное число оборотов.

Косинус-мотор 56 при помощи червяка 24, червячного колеса 25, вала 26 и винтовых шестерен 27 и 28 вращает винты 29, расположенные по бокам планшета в меридиональном направлении (в нг правлении, совпадающем с осью х-ов . На гайках 30 этих винтов закреплена каретка, состоящая из направляющих стержней 31 и площадки 32, на которой укреплен синус-мотор 55, вращающий при помощи червячной передачи винт 33, опоры которого вращаются в подшипниках, укрепленных на гайках 30. Винт 33 двигает каретку 34, прикрепленную к гайкам 35 и скользящую по направляющим стержням 31. На ка ретке 34 укреплен карандаш 36 и уста-новлен автомат, отмечающий и надписывающий горизонтали.

При таком расположении каретки 34 при вращении мотора 56 карандаш получает заданное перемещение по меридиану, а при вращении мотора 55 — такое же перемещение по параллели. При движении прибора по местности карандаш чертит в известном масштабе на планшете линию, совпадающую по направлению с направлением движения прибора, Переключение моторов на прчмой и обратный ход производится автоматически, в момент перемены тригонометрической функцией знака, а именно, для синус-мотора, когда синус-ролик поворачивается на 180 по отношению к начальному положению, а для косинус-мотора, когда косинус-ролик поворачивается на 90 . Переключение производится разрезанными кольцами, закрепленными на крышке гирокомпаса и контактными роликами-щетками, закрепленными на валу гирокомпаса. Так как поворачиванию синус и косинус- роликов вокруг оси зала гирокомпаса мешает вал шара 18, то ролики установлены в количестве четырех штук, из которых в каждый момент работают только два ролика, а остальные, путем соответствующих напраьляющих, отводятся от соприкосновения с шаром и в этот момент проходят под валом шара 18.

Высотный ролик 1б связан с автоматом для печатания отметок высотных точек. Ролик вращается со скоростью, пропорциональной вертикальной составляющей скорости прибора по местности; в связи с этим, за какой-нибудь промежуток времени число оборотов ролика 16 пропорционально проекции пройденного прибором пути на вертикаль, т. е. одному ооороту ролика соответствует вполне определенное поднятие или опускание прибора. Ролик 16 превышений снабжен контактным стержнем 37, который при соприкосновении с шаром 14 включает мотор, вращающий автомат для печатания отметок.

Вал мотора вращает кривошип 38 (фиг. 7 и 8) с двумя цапфа ми 39 и 40. Цапфа

40 заходит в вырез мальтийского креста

31 и поворачивает на определенную долю окружности вал 42, на котором он сидит.

На этом же валу закреплено печатающее колесо 43 (с цифрами и иголками против цифр для накалывания отметок рядом с карандашом) и свободно сидят печатающие колесики 44 и 45 (без иголок). Эти колесики соединены между собой и с колесом 43 при посредстве шестеренок 46. Поворот колеса 43 на один оборот вызывает поворот колеса 44 на 1,"1О оборота и т. д. При вращении мотора цапфа 39 упирается в стойку 47 и опускает вниз систему колесиков с цифрами. Система колесиков 43, 44, 45, 46 скреплена соответствующей рамкой, имеющей хомутики 48, которыми она скользит по направляющей стойке 49, укрепленной на каретке 34 автомата-мотора.

Под печатающими колесиками проходит лента (на чертеже не показанная) от пишущей машинки, а потому, когда колесики 43, 44, 45 касаются плана, они отпечатывают соответствующее число.

Обратно рамка возвращается натяжными пружинами 50. При поднимании рамки также происходит передвижение ленты собачкой, сидящей на рамке и сцепленной храповым колесом катушки-ленты.

Таким образом, за каждый оборот вала мотора происходит поворачивание колесиков с цифрами и опускание этих колесиков вниз. При переходе прибора через точку перегиба местности должна печататься та же отметка, что была до перегиба; это требование выполняется, так как мотор начинает вращаться в обратную сторону.

Сьемку производят от опорных пунктов в плане и по высоте, для чего перед началом работы карандаш ставят в точку планшета, соответствующую точке местности, а валик 42 вращают и на нем ставят соответствующую высоту.

На вертикальной оси проходящей через точку пересечения осей карданов подвеса, установлен маховик, зращаемый электромотором, на чертеже не показанным. Присутствие маховика превращает систему, качающуюся на осях карданова подвеса, в гироскопический маятник

2-,.An с периодом колебаний -. =, где А— о полярный момент инерции маховика, л— угловая скорость вращения маховика и

H статический момент системы относительно оси подвеса.

При периоде колебаний в 30 секунд действия толчков и вращательных колебаний прибора вокруг продольной и поперечной осей должны практически сводиться к нулю, так как периоды этих колеоаний меньше одной секунды. Действие сил инерции при разгоне и остановке, а также центробежной силы на поворотах, при скоростях прибора до

20 кл в час, при периоде в 30 секунд, тоже незначительно и величина погрешности от них не должна влиять на точность работы.

На раме 7 укреплен стабилизатор, назначение которого — держать продольную плоскость прибора в вертикальном положении. Для этого на наружной раме 7 укреплены гнезда для цапф рамы 52 (фиг. 9 и 10) с маховиком 53, получающим вращение от мотора, на чертеже не показанного; ось вращения маховика находится в продольной плоскости прибора, а ось цапф рамы 52 перпендикулярна к этой плоскости. Центр тяжести подвешенного на ра ме 52 устройства находится на оси цапф этой рамы. рама 52 соединена с мотором, вращающим раму вместе с маховиком в продольной плоскости прибора (вокруг оси цапф). No- тор укреплен неподвижно на корпусе, связанном с рамой 7, и пита:ощий его ток проходит через переключатель, расположенный на раме 7 и кольце 9.

Когда продольная плоскость прибора наклоняется вправо или влево, этим самым плоскости рамы 7и кольца 9 обра-, зуют некоторый угол, так как прибор- маятник висит отвесно, благодаря чему включается мотор-стабилизатор, вращающий раму 52 с маховиком в таком на-, правлении, что возникающий гироско- пический момент, действуя через цапфы этой рамы не раму 7, возвращает плос- кость в вертикальное положение.

Предмет изобретения.

1. Явтоматический прибор для съемки, плана и профиля пройденного пути с ги- роскопической массой, отличагощийся применением вращающегося шара 14, жестко сидящего на укрепленном в по- ложении неизменном в отношении p=r .û повозки валу 13 и фрикционно сце-, пленного. с роликами 75, 16, соответ- ственно укрепленными на подвижной,, раме 17, несущей механизм прибора, и служащими для разложения с-:орости I движения в горизонтальной и вертикальной плoскостях.

2. Прибор по и, 1, отличающийся применением второго шара 78, жестко укрепленного на валу 54, получающем вращение от ролика 15, и фрикционно сцепленного с роликами 19, 20, установленными посредством кронштейнов 21 по вертикальной осН гирокомпаса и предназначенными для разложения горизонтальной составляющей скорости на составляющие по ос» абсцисс и ординат, для чего эти ролики посредством контактных стерженьков 23 синхронно связаны с электромоторами 55 % 5б, предназначенными для перемещения пишущего устройства по оси абсцисс и ординат.

3. В прибор".. по пп. 1 и 2 применение автомата для печатания отметок в ысотных точек, синхронно связанного с в ысотным роликом 76.

4. В приборе по пп. 1 и 2 применение расположенных одна за другой B одну линию гусениц 2, прeдназначенных д",я предохранения прибора от толчков при пр х,ждении мелких препятствий на мес:.ности и устран=ния записи этих пр.п-,тствии на плане.

5. В приборе го пп. "., 2, 3, 4 применен: е стабилизатор.. 57, предназначенного дл" придания устойчивости повозке. б. > приооре епо пп. 1 — 5 применение пружин 8, служащих для устранения толчков при г.epe»;etrteíèè приборо по м.=стности.

K авторскому свидетельству M. П. Вертипороха № 42702

Эксперт,И. В. Чилс

Редак ор В. П, Волков

Тип. „Печатиый Труд . Зак. 448F — 4 О