Патент 1075996

Устройство для измерения углов наклона

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗЬЖРЕНИЯ УГЛОВ НАКЛОНА, содержащее цилиндрический уровень, установленный в корпусе с возможнсстью вращения одним своим концом относительно базовой поверхности, минимум один орган с криволинейной боковой поверхностью для точной юстировки положения уровня относительно базовой поверхности, ориентированный параллельно оси уровня и установленный с возможностью вращения вокруг своей продольной оси, а также упругий элемент для фиксации юстировочного органа в выбранном положении, о т л ич ающее с я тем, что, с целью повьаиения точности юстировки положения уровня, юстировочный орган выполнен в форме установочного винта с конической или сводчатообразной боковой поверхностью, контактируняцей с поверхностью уровня в точке окружности , проходящей через точку контактирования упругого элемента с поверхностью уровня.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ ., РЕСПУБЛИК

Э(51) G 01 С 9 26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ъ..т 1 ° 0;.4: л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ПАТЕНТУ

52

27

1Х (21) 2834359/10 (PCT/СН 79/00035). (22) 30.10.79 (01.03.79) (31) 2218/78 (32) 01.03.78 (33) Швейцария (46) 23.02.84. Вюл. Р 7 (72) Зигфрид Штаубер (Швейцария) (71) Вилер АГ (Швейцария) (53) 528.541+532.29(088.8) (56) 1. Р. Deumlich. Instrumentekunde

der Vermessungstechnik. ЧЕВ Verism

fur Banvesch, 1967, s. 92.

2. Патент США Р 2515211, кл. 33-386, 1950 °

3. Патент Швейцарии В 343655, кл. 42 с, 24/01, 1960.

4. Патент Франции Р 2079919, кл. G 01 С 9/00, 1971.

5, Патент ФРГ Р 844666, кл 42 с, 24/01, 1952. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

УГЛОВ НАКЛОНА, содержащее цилиндри»»iSU»> А ческий уровень, установленный в корпусе с возможностью вращения одним своим концом относительно базовой поверхности, минимум один орган с криволинейной боковой поверхностью .для точной юстировки положения уровня относительно базовой поверхности, ориентированный параллельно оси уровня и установленный с возможностью вращения вокруг своей продольной оси, а также упругий элемент для фиксации юстировочного органа в выбранном положении, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повыаения точности юстировки положения уровня, юстировочный орган выполнен в форме установочного винта с конической или сводчатообразной боковой поверхностью, контактирующей с поверхностью уровня в точке окружности, проходящей через точку контактирования упругого элемента с поверхностью уровня.

1075996

2, Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что упругий элемент выполнен в форме изгибного стержня.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что упругий элемент одним своим концом введен в углубление на внешнем каркасе, жестко закрепленном относительно ампулы уровня.

4. Устройство по пп. 1 или 2,3, о т л н ч а ю щ е е с я тем, что внешний каркас закреплен на изогнутой части ампулы.

5. Устройство по пп. 1-4, о т л и ч а ю щ е е с я тем, ;то на1

Изобретение относится к устройствам для определения наклонов объектов, поверхностей при различного рода геодезических, строительных работах, при возведении зданий и сооружений.

Известны устройства, основанные на применении цилиндрических уровней (1J .

В таких устройствах для обеспечения требуемой высокой точности оказывается черезвычайно важной юстировка положения уровня, оси уров,ня относительно базовой поверхности.

Известны приспособления для юстировки с помощью различного сочетания винтов и упругих элементов, действующих в направлении, перпендикулярном оси уровня $2J — (4) .

Однако при таком построении юстировочных приспособлений возникают недопустимые напряжения., способные привести к смещениям оси уровня в процессе работы.

Наиболее близким техническим решением задачи юстировки оси цилиндрического уровня в устройстве для измерения наклона можно считать использование юстировочного органа, ориентированного параллельно оси уровня. Цилиндрический уровень в устройстве с таким юстировочным органом размещается в установочном каркасе с внешней базовой поверхностью так, что один торец ампулы уровня со сферическим наконечником может поворачиваться вокруг оси, параллельной оси уровня, в то время как другой охватывается юстировочным органом и упругим элементом, образованным подпружиненной распорной цангой с криволинейной поверхностью (5J .

40 конечник изгибного стержня, прилегающий к поверхности каркаса, изогнут так, чтобы точка контактирования располагалась по внешней части изгиба. б. Устройство по rm.1-5, о т л ич а ю щ е е с я тем, что установочный винт и упругий элемент размещены в общей оправе, поворотной относительно оси, параллельной оси уровня.

7. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что предусмот-рены два установочных винта, смеценных на 90 один относительно другого вокруг оси уровня.

Но в данном случае вращение юстировочного органа может приводить к скручиванию, если не приложены предварительные усилия, препятствующие такому скручиванию.

Цель изобретения — повышение точности юстировки положения уровня.

Для достижения этой цели в устройстве для измерения углов наклона, содержащем цилиндрический уровень, установленный в корпусе с возможностью вращения одним своим концом относительно базовой поверхности, минимум один орган с криволинейной боковой поверхностью для точной юстировки положения уровня относительно базовой поверхности, ориентированный параллельно оси уровня и установленный с возможностью вращения вокруг своей продольной оси, а также упругий элемент для фиксации юстировочного органа в выбранном положении, юстировочный орган выполнен в форме установочного винта с конической или сводчатообразной боковой поверхностью, контактирующей с поверхностью уровня в точке окружности, проходящей через точку контактирования упругого элемента с поверхностью уровня.

При этом упругий элемент выпол- . нен в форме изгибочного стержня.

Причем один конец изгибного стержня может быть введен в углубление на внешнем каркасе, жестко закрепленном относительно ампулы уровня.

Кроме того, целесообразно закреплять внешний каркас на изогнутой части ампулы.

Предусмотрено и такое построение, при котором наконечник изгибного стержня, прилегающий к поверхности каркаса, изогнут так, чтобы точка

1075996

10

65 контактирования располагалась на внешней части изгиба.

Установочный винт и упругий элемент размещены в общей оправе, поворотной относительно оси, параллель. ной оси уровня.

Для обеспечения регулировки в двух взаимно перпендикулярных плоскостях могут быть предусмотрены два установочных винта, смещенных на 90 один относительно другого вокруг оси уровня. ,На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вертикальное сечение плоскостью, паралельной оси уровня, на фиг. 2 — разрез A-A на фиг. 1; на фиг. 3 — то же, при выполнении устройства с двумя юстировочными органами, на фиг. 4 — узел крепления свободного конца ампулы уровня беэ юстировочных органов, на фиг. 5 — другой вариант узла крепления, на фиг, 6 — узел сопряжения ампулы с юстировочным органом, на фиг. 7-9 — узел сопряжения, варианты построения.

Устройство 1 содержит цилиндрический уровень 2, представляющий собой ампулу 3 с воздушным пузырьком 4, выполненный как одно целое с основанием 5. Противолежащий основанию конец 6 уровня после заливки, например, спиртом эапаивается с образованием фестона 7. На верхней стороне 8 ампулы 3 находятся две шкалы 9 и 10, обеспечивающие считывание положения обоих противолежащих в продольном направлении концов заключенного в ней воздушного пузырька 4. Этот воздушный пузырек стремится переместиться на самое высокое место вьпалифованной во внутренней стенке уровня вогнутости с большим радиусом.

Ампула 3 заключена в гильзе 11.

Фиксация в корпусе — гильзе 11 может осуществляться с помоцью заливки концов уровня жесткой массой, которая проникает в пространство между наружной стенкой уровня и внутренней стенкой гильзы до уплотнительного кольца 12 и затем эатвердевает.

Гильза 11 со своей стороны удерживатеся в приемном сверлении 13 корпуса 14 и может с помощью юстировочного приспососбления 15 с высокой точностью выставляться относительно опорной поверхности 16.

Для того, чтобы обеспечить возможность наблюдения за шлаками 9 и 10, как в гильзе 11, так и в корпусе 14 сверху имеются удлиненные отверстия 17 и 18.

Один конец гильзы 11 прилегает своей наружной кромкой 19 к выполненному в виде сферы концу 29 сверления корпуса 14 ° Таким образом, обсепчивается поворот и центровка свободного конца ампулы 3. У другого конца гильзы 11 находится коническая или вогнутая в продольном направлении внутрення кромка 21, к которой прилегает коническая поверхность 22 установочного винта 23 или винтов 24 и 25, смещенных на 90, d а также изогнутый конец изгибного стержня 26 ° При этом место контакта стержня лежит на одной окружности с точками контактирования винта 23 или винтов 24 и 25. В результате радиально направленное упругое уси15 лие стержня противодействует направленному радиально по отношению к гильзе 11 установочному усилию винта 23.

Радиальное установочное усилие двух винтов 24 и 25 противодействует направленной противоположно составляюцей усилия стержня 26. Таким образом, достигается .то, что установочное усилие винтов не можте быть больше, чем упругое усилие стержня. Сле75 довательио, предотвращается изменение формы гильзы за счет радиальных и осевых усилий юстировочных винтов.

Это упругое усилие остается неизменным .в течение продолжительного времени, так что и при ударных воздействиях не возникают изменения в юстировке. Ограничение установочного усилия юстировочного винта позволяет при определенных условиях исключить применение гильзы 11. Возникающие установочные усилия могут восприниматься непосредственно ампулой 3.

Установочные винты 23-25 ввернуты на тонкой резьбе в резьбовые

40 отверстия цилиндрической оправы 27, вставляемой в расширенной части 28 сверления корпуса 14 и фиксируемой с помощью нажимного винта 29, входящего в насечку 30, проходящую по на45 ружной окружности вокруг оправы 27.

В оправе 27 удерживается упругий стержень 26, который может иметь различные формы поперечного сечения например круглую, прямоугольную и

50 теде

Во внутренней кромке гильзы 11 предусмонтрено углубление 31, в которое входит конец изгибного стержня 26. Таким образом передается поворот оправы 27 вокруг своей оси на гильзу 11 и обеспечивается юсти ровка углового положения уровня вокруг его продольной оси. Различные положения оправы 27 могут фиксироваться с помощью нажимного винта 29 °

Для ограничения юс тировочного перемецения установочных винтов они снабжены головкой 32, находяцейся в сверлении 33 оправы 27. На кромке

1075996 раэзенкерованного сверления могут быть предусмотрены маркировки в виде шкалы. маркировка на головке винта обеспечивает возможность точной установки определенного юстиро(5 вочного перемещения установочного винта.

За счет тонкой резьбы винтов и конической формы поверхности 22 вин- та вращение винта преобразуется в радиальное перемещение конца гильзы 11 и обеспечивается возможность точной юстировки. Конец винта 23 вместо конического может быть также .изогнутым выпукло или вогнуто в продольном направлении, т.е. сводчато- 15 образным. Сказанное справедливо и в отношении кромки 21. Форма поверхностей подбирается так, чтобы, несмотря на установку юстировочных винтов в их радиальном направлении, gp точка контакта между концом винта 23 и внутренней кромкой 21 гильзы 11 находилась в одной и той же радиаль ной плоскости, что и точка контакта упругого стержня 26 и внутренней 25 кромки 21. Так исключаются изгибающие усилия.

Вместо гильзы 11 на концах стеклянной ампулы могут быть закреплены держатели 34-37 или 38 (фиг.4-6, 8 и 9). В последнем случае концы ампулы жестко удерживаются в патроне 39, причем они приклеиваются к нему или фиксируются с помощью заливочной массы. НаРужный конец держателя 38 снабжен конической внутренней кромкой 40, соответствующей внутренней кромке 21. Держатели 3438 служат одновременно оправой для конца стеклянной ампулы 3. Оправы или соприкасаются со стеклянной ампулой (фиг. 4, 5 и 8), или охватывают ее через патрон 41 (фиг. 6) .

Для надежной герметизации между контактирующими поверхностями предусмотрена клеющая прокладка 42. Внутренняя кромка 43 держателя 36, предусмотренная для контактирования с поверхностью 22 винта 23 также снабжена углублением 44 для упругоro стержня 26..

Шаровой каркас 45 или 46 взаимодействует с конической поверхностью 47 или 48. Шаровой каркас 45 предусмотрен на конце цилиндрического опорного корпуса 49, который удерживается эафиксированным с помощью нажимного винта 50 на конце сверления кожуха 51.

Возможен вариант (фиr. 7), при котором не используются ни гильза 11, ни держатели по концам ампулы 3. Внутренняя кромка 52 для взаимодействия с поверхностью 22 установочного кинта, а также коническая концевая кромка 53 на другом конце выполнены непосредственно на стеклянной ампуле 3. Жидкость заключена между двумя уплотнительными элементами 54 и 55, которые вставляются в концы ампулы 3 прн обеспечении герметизации ° Свободный конец кромкм 53 прилегает к шаровой поверхности 54 в основании приемного сверления 56.

Предлагаемое устройство обладает сравнительно простой конструкцией, легко и надежно юстируется. Стабильность юстировки сохраняется и может контролироваться в течение длительного времени.

1075996

51 4Я 45 47

Редактор A.Øèøêèíà

Заказ 554/55 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений.и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4

Ф1 44 фиг. 6 зУ

Фиг. У

Составитель Ю.Ферштман

Техред M.Tåïåð Корректор В.Бутяга