Прибор для съемки плана и профиля маршрута

Прибор для съемки плана и профиля маршрута

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

№ 1706

Класс 42с

ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

О ПИСАНИЕ прибора для съемки плана и профиля маршрута.

К патенту Н. Д. Гейштора, заявленному 22 марта 1923 г. (заяв. свид. № 76496).

0 выдаче патента опубликовано 30 сентября 1926 г. Действие патента распространяется на 15 лет от 15 сентября 1924 r.

Предлагаемый прибор предназна- чается для автоматического произ-! ! водства топографической съемки, для ) производства обмеров линий, площадей в натуре и для производства раз-, бивки на местности линий по задан- ному плану, а также для ориентирования во время движения по данной: местности по плану этой местности или по географической карте (т.-е. предлагаемое устройство может слу- жить, как навигационный прибор).

На фиг. 1 изображен вращающийся планшет прибора в двух проекциях; на фиг. 2 — 3 изображен проектирующий аппарат прибора и на фиг. 4— изображен схематически боковой вид проектирующего прибора.

Планшет состоит из вращающегося в раме диска 1, (фиг. 1). Диск ориентируется от руки по компасу, но может быть ориентирован автомати- . чески при помощи гироскопа, ось вращения которого на особых подшипни- ках должна быть подвешена к диску.

Вдоль переднего и боковых ребер 1, рамы планшета расположены валики, Х, К R, К" с зубчатыми колесами у, m, т, т", т ". Эти валики слу- l жат для передачи движения от колеса, катящегося по земле, к колесу 2 проектирующего аппарата. Зубчатые колеса т, т наглухо закреплены на валиках, что же касается зубчатых колес т," m", то они одеты на валики К и К", снабженные пазами е, и, благодаря выступам К и К" во втулках, сцепляются с валиками и в то же время могут свободно перемешаться вдоль них.

Для того, чтобы прибор мог вычерчивать план маршрута в разных масштабах, необходимо менять сотношение чисел оборотов валов Х и К для чего устанавливается несколько пар цилиндрических зубчатых колес с любым соотношением диаметров, но во время работы прибора включается конечно, только одна пара зубчатых колес. Включение и выключение этих зубчатых колес должно производиться смещением их вдоль валика Х

Боковые валики в одно и то же время служат и направляющими для проектирующего аппарата.

Самой существенной частью проектируюшего аппарата является проек тирующее колесо 2 (фиг. 2); поперечный разрез которого представлен на фиг. 4, продольный разрез на фиг. 2 и наружный вид сверху представлен на фиг. 3.

Проектирующее колесо 2 состоит из разборной втулки 3 и выдви>кных i спиц 4, стянутых по периферии ре-, зиновым ободом (резиновая нить продета сквозь отверстия в концах сцип, как в игле швейной машины). i

Кроме того, в местах, указанных на чертеже, они стягиваются кольце- вой пружиной 5.

Внутренние концы спиц упираются в тело вращения 6, образующая которого выточена по косинусоиде.

Тело вращения занимает осевое положение по отношению к втулке колеса, и втулка колеса может свободно вращаться вокруг стержня 7.

Стержень 7 одним концом лежит, как в подшипнике, в левой части ( втулки, а другой конец пропущен через центральное отверстие правой, части втулки и лежит в квадратном гнезде 8 поперечины 9 рамы 10. j

Втулка колеса своими цапфами лежит в подшипниковых отверстиях поперечин 11 — 12 рамы 10, Проектирующее колесо - приводится в движение валом 13 через посред- ство зубчатых колес 14, снабженных храповым устройством, которое позволяет проектирующему колесу 2 вращаться только в том случае, если вращение исходит от вала 13 и двойного шарнира Рука 15. Вал 13, в свою очередь, приводится в движение, как это было описано выше, валами

К, Л", через посредство зубчаток

m", т" . Валы К, К" получают дви- жение от вала К; который через посредство зубчатых колес у получает движение от вала х; вал же х получает движение от колеса, катящегося по земле при помощи трансмиссионного устройства.

Рама 10 помощью четырех стерж- ней s подвешивается к тележке и, при чем 4 пружины 16 (фиг. 4) давят на нее вниз и прижимают колесо 2 к планшету 1 (фиг. 4).

Тележка (и) (фиг. 1), подвешена к раме 18 (фиг. 1) моста 19 и может свободно перемещат ся вдоль этой рамы; мост же может свободно передвигаться по направляющим К К .

Существенной и неотъемлемой частью проектирующего аппарата является отвес 20 (фиг. 2), состоящий из свинцового цилиндра, подвешенного на оси 21 (фиг. 2 и 3). Вредные колебания отвеса заглушаются катарактом 22. Назначение отвеса заключается в том, что он изменяет шаг колеса (длину хорды проектирующего колеса) по косинусу угла наклона местности к горизонту. Это достигается следующим образом: когда планшет находится в горизонтальном поло>кении, палец р, прикрепленный к осевому стержню 7 (фиг. 2), прижимается пружиной 23 к точке 0 выреза, сделанного в теле отвеса (проекция выреза обозначена буквами ло . J и в таком случае тело вращения б устанавливается. как показано на разрезе фиг. 2, т е. на максимальную величину длины спиц; когда же угол местности приобретает какоенибудь значение а = О, то палец р занимает соответствующее этому углу положение по линии ioi, при чем палец находится на линии о), в случае уклона линии местности маршрута, и на линии о), в случае подъема, (фиг. 6). Такому положению пальца р соответствует определенное положение тела вращения по отношению к спицам 4. Отвес 20, действуя на тело вращения, устанавливает его в таком положении, что длина опирающейся на него спицы + радиус r соответствующего поперечного сечения тела вращения — составят общую длину радиуса проектирующего колеса, равную произведению длины радиуса колесика В, (при угле наклона равном 0 ) на косинус угла наклона в данный момент, т.-е. В=В, cos a.

Очевидно, что по этому же закону будут меняться и резиновые хорды, стягивающие наружные концы спиц колесика, так как при постоянном центральном угле, образованном смежными спицами, отношение величины хорды Х, соответствующей радиусу колесика. P=R, cos а к величине хорды К; соответствующей ра! шета по компасу, который прикре плен к диску.

Ориентирование доски производится от руки, для чего с нижней стороны ! диска сделан круглый борт 23 (фиг. 1). ! Если прибор снабжен гироскопом, то в таком случае ориентировка от руки отпадает и съемка производится со. вершенно автоматически, без участия человека.

Длина линии маршрута измеряется

1 колесом экипажа, на котором установлен прибор. При отношении чисел, оборотов колес экипажа и вала (х) равному 5: 1, при отношении числа оборотов вала (х) и вала (к) (фиг. 1) равном 2:1, десяти оборотам колеса экипажа должен соответствовать один оборот вала (к). Отношение зубчатых колес т, m", Й подобраны так, что, когда вал (к) сделает один оборот, проектирующее колесо повернется на величину угла равную центральному, углу, образованному двумя соседними выдвижными спицами (при 16 спицах проектирующее колесо сделает 16 оборота), и таким образом десяти оборотам колеса экипажа будет от вечать 16 оборота проектирующего колеса, т.-е. один шаг проектирую( шего колеса. ! Длина участка маршрута отвечающая 10 оборотам колеса, очевидно, будет равна:

С=10;с 17

Х Я,> сов а

К R() Х=К cos а.

Сравнивая полученное выражение для хорды Х с уравнением b=c cos а выражающим длины отрезков линий плана, видим, что хорды меняются по тому же закону, что и проекции наклонных участков маршрута. Отсюда следует, что, задавшись определенным отношением между длиною хорды К и величиною С, можно получить при помощи колесика, проекцию линии местности автоматически в определенном масштабе.

Для производства съемки прибор должен быть установлен на телеге (или каком-нибудь экипаже) так, чтобы направляющие К и К" (фиг. 1), располагались вдоль телеги, т.-е. чтобы они совпадали с направлением маршрута. Рама планшета укрепляется на поперечинах телеги винтами. Поперечины же при помощи винтов прикрепляются к телеге. Планшет укрепляется в плоскости параллельной касательной плоскости, проведенной через нижние точки передних и задних колес телеги (экипажа) и таким образом, когда телега находится в горизонтальной плоскости, планшет должен быть то же в горизонтальном положении и, вообще, планшет всегда должен иметь такой же угол с горизонтальной плоскостью, какой образует с нею данный участок маршрута.

После того, как планшет установлен в телеге, привинчивают обойму со шкивом к заднему колесу телеги и одевают транс миссионный шнур на шкив вала (х) (фиг. 1) и шкив обоймы. После этого прибор готов к действию.

Работа человека во время производства съемки прибора заключается только в ориентировке диска пландиусу колеса Я, есть отношение сходственных сторон подобных треугольников, произведя сокращение и освободившись от знаменателей, получим: где D диаметр колеса экипажа.

Следовательно, если участок мар шрута горизонтальный, то проекти, рующее колесо сделает / 6 своего оборота и прочертит на планшете в, определенном масштабе линию С. При угле наклона линии местности равном а будет отложена в том же масштабе проекция линии.

Таким образом, через каждые де, сять оборотов колеса экипажа проек тирующее колесо будет делать 1)16 своего оборота и вычерчивать разной длины отрезки прямой линии про порциональные проекциям соответ ствующих участков маршрута, и на чертеже получится план маршрута в виде прерывистой линии, каждый

, отрезок которой будет соответствовать проекциям равных участков маршрута, измеренных по линии местности.

Таким способом полу. чается на плане проекция каждого участка маршрута, но для получения плана необходимо, чтобы проекция каждого участка вычерчивалась по азимуту этого участка. Из описания прибора имеем, что про ектирующее колесо может чертить линии только параллельно направляющей (К, Л"), т.-е. только по направлению движения экипажа, планшет же (диск) всегда ориентирован в пространстве по компасу, следовательно проектирующее колесо всегда откладывает проекции участков маршрута по азимутам соответствующих участков маршрута.

ПРЕДМ ET ПАТЕНТА.

Прибор для съемки плана и профиля маршрута, в котором поворотный в раме планшет устанавливается или вручную по компасу, или автоматически при помощи гироскопа, отличающийся применением проектирующего колеса 2 (фиг. 2 и 4), состоящего из разборной втулки 3, своими цапфами лежащей в подшип никовых отверстиях поперечин 11 и

12 рамы 10 (фиг. 3 и 1), и выдвиж ных спиц 4, стянутых по периферии резиновым ободом и внутри пружиной 5 (фиг. 2 — 4), внутренними же своими концами упирающихся в тело вращения б, образующая которого выточена по косинусоиде и которое сидит на стержне 7, одним концом . лежащем во втулке, как в подшипнике, другим же концом — в квадратном гнезде 8 поперечины 9 рамы 10 и несущим шип р, действием пру жины 23 прижимаемый к вырезу ло>, в теле массивного маятника 20, под вешенного на оги 21, каковое проек тирующее колесо 2 приводится во вращение от ведущего колеса, катя, щегося по земле, при посредстве nepej (фиг. 1, 2) рама же 10, находящаяся под действием пружины 16 устроена подвесною при помощи стержней S к тележке п, которая, в свою очередь, ! выполнена подвесною к раме 18, 18, (фиг. 1) моста 19 и свободно перемещаемой вдоль этой рамы, сам же мост 19 устроен свободно передвигающимся по направляющим К и К".

Кпатенту Н.Д ГЕЙШТОРА. № !706. фиг. I

Ленинградский Губаит № 31539.

Гос. тип. имени Ивана Федорова. Ленинград, Звенигородская, 11.