Приспособление для измерения углов

Авторы патента

Иллюстрации 3

Категории

Патент 1907

Приспособление для измерения углов и длин

Класс 42-b>P/ № 1907

ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ приспособления для измерения углов и длин.

К патенту Н. В. Кушникова, заявленному 13 ноября 1924 года (заяв. свид. № 853).

0 выдаче патента опубликовано 30 ноября 1926 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 30 ноября 1926 года.

Предлагаемое приспособление пред- относительно полудиска 2 на заданный назначается для точных измерений углов угол при помощи зажимного винта 13 и длин. (грубая установка), ползунок которого

На фиг. 1 прибор изображен в плане; скользит по дугообразной прорези полу( на фиг. 2 и 3 — в боковых видах и на диска 2, и при помощи микрометренфиг. 4 — 5 изображены вспомогатель- ного винта 15 (точная установка) с заные угольники, служащие для замены . жимным винтом 14. При нулевом покалинейки прибора при измерениях., ванин нониуса линейка 5 устанавли(Предлагаемое приспособление со- вается точно под прямой угол относистоит из полулиска 2 с лелениями по тельно линейки 1 и площадки 23 полдуге на 180, прикрепленного при по- зунка 21. При обмерах малых углов

1 о мощи выступа 21 к линейке I, распо- до 45 включительно линейка 5 из приложенной параллельно диаметру диска, бора вынимается и заменяется угольнипроведенному через 0 и 180 . В цен- ком (фиг. 5), который устанавливается тре полудиска 2 проходит ось 10, укре- так, чтобы верхняя грань 9 угольника пленная в проушинах коробки 4 и при- и верхний срез площадки 23 были на жимающая полудиск 2 при помощи одной линии; также угольник (фиг. 4) нажимной гайки. В коробку 4 вдви- необходим при промерах тупых углов гается упорная линейка 5, могущая, от 135 и больше, что же касается вращаться относительно диска вместе углов средней меры, то обмер можно с коробкой 4 на оси 10. К верху производить при помощи линейки 5. коробки 4 прикреплена нониусная луга 3, i Ha линейке 1 нанесена шкала деле( дающая отсчеты с точностью до одной ний и одет двойной хомутик б,7 с номинуты и имеющая круговое движение, ниусными делениями 9,9. В верхний вдоль окружности полудиска. хомутик б вставлена линейка 8, снабПоворотом коробки 4 линейка 5 женная шкалой, имеющей нулевое делен нониус 3 могут быть установлены ние в средней части линейки, и губкой 22, плотно соприкасающейся с ли- нейкой 5; при этом положении оба нониуса 9 и 9 должны давать нулевые показания. В этом случае приспособлением можно пользоваться как штангенциркулем для измерения длин, при- чем делениями линейки 1 пользуются в тех случаях, когда шкала линейки 8 будет недостаточна.

Отклоняя линейку 5 на заданный угол, отсчитываемый по круговому но- ниусу 8, получаем просвет между обрезом линейки 5 и губкой 22 линейки 8, с наклоном одной стороны к другой на заданный угол, этот просвет может служить для измерения соответствую-, щей формы лекала.

Если заменить линейку 5 угольнн- ком (фиг. 5), то между линией внутреннего обреза угольника и площадкой 23 получится искомый острый угол,, устанавливаемый по нониусу 3. Прн, измерении тупых углов вставляют в коробку 4 угольник (фиг. 4), верхний обрез которого с площадкой 23 составят искомый угол, устанавливаемый по I ион иусу 3, как дополнительный до

180, беря отсчеты в обоих последних случаях от 90 деления диска 2.

1. Приспособление для измерения углов и длин, характеризующееся применением неизменно скрепленного с несущей миллиметровые .деления линейкой 1 полудиска 2, снабженного градусными делениями и нониусом 3, скрепленного с коробкой 4, в которую вставлена линейка 5 (фиг. 1).

2. В охарактеризованном в п. 1 приспособлении применение двойной коробки 6,7 с нониусами 9 и 9, наде- ваемой на линейку 1 и служащей для приема второй линейки 8 со шкалой, имеющей нулевое деление в средней своей части (фиг. 1).

3. При охарактеризованном в п. 1 приспособлении применение вместо линейки 5 угольника 24,25, служащего для вставления в коробку 1, скрепленную с полудиском 2 (фиг. 2).

Тило-литографии «Краоаий Пе итнин», Ленинград, Мел«дуиародный, iе.

В разное время каждый из нас знакомится с геометрическими, географическими и геодезическими инструментами для измерения углов. Нахождение углов осуществляется при выполнении полевых геодезических, маркшейдерских, изыскательских работ и камеральной обработке измерений.

Измерения углов на плоскости

Наверное, самым первым знакомством из так называемых камеральных инструментов у каждого из нас было знакомство с транспортиром. На профессиональном уровне металлический геодезический транспортир с поперечным масштабом использовался в маркшейдерских отделах шахт и карьеров при выполнении камеральных, проектных и подготовительных работ. С его помощью графическим способом определяют горизонтальные углы и откладывают дирекционные углы при проектировании горных выработок, подготовительных работах для задания им направления на планшетах и планах.

Следующим, применяемым в камеральных условиях геодезическим инструментом можно считать тахеограф. Его используют при графическом оформлении результатов тахеометрической съемки. Он представляет единую конструкцию из круга с градусной шкалой и линейки. С его помощью по дуге вдоль конструкции круга отмечаются значения горизонтальных углов съемочных точек, перенесенных из журнала полевых работ. А расстояния до точек съемки откладывают по линейке в соответствующем масштабе составления плана.

Пространственные измерения углов

Для получения пространственного положения точек местности и отображения их на плоскости в геодезии применяются способы измерения расстояний и углов между ними с помощью различных геодезических приборов.

Качественной характеристикой геодезических и маркшейдерских измерений считается точность их выполнения, которая зависит от многих факторов и аспектов. Одним из них являются средства измерения. Существует своеобразный инженерный подход для выбора соответствующего инструмента требуемой точности работ. Так что все приборы измеряющие углы можно разделить по точности исполнения измерений.

Буссоль и эклиметр

Эти два приспособления могут использоваться в одном виде работ, называемом буссольная съемка (ход). Она применяется в местности, где нет возможности применять теодолитные ходы, тахеометрические съемки. Особую ценность при съемках крутых, круто наклонных и наклонных горных выработок в рудниках имеет подвесная буссоль, используемая до настоящего времени.

Буссолью измеряют магнитные азимуты всех сторон хода, по разности которых можно определить горизонтальные углы. На планах графическим способом выстраивают линии буссольного хода с применением транспортира при откладывании азимутов (или горизонтальных углов) и с использованием поперечного масштаба и циркуля при построении длин линий хода. При прокладывании буссольного хода для получения вертикальных углов между точками используют подвесной эклиметр.

Он представляет собой металлический полукруг со шкалой и отвесом, крепящимся в его центре. При подвешивании полукруга на натянутые между точками хода шнуры берут отсчеты по отвесной линии, проходящей через шкалу эклиметра. Эти отсчеты соответствуют значениям вертикальных углов линий буссольного хода, которые необходимы для определения горизонтальных проложений этих сторон.

Угломеры

Следующим прибором, служащим для измерения углов, применяющимся в маркшейдерском производстве, безусловно, считается угломер горный. Этот инструмент используется для определения линии и формы очистного забоя в подземных горных выработках угольных шахт. Развитие и применение таких приборов проходило на протяжении практически всего советского периода страны, последний из них У-60 выпускался со специальными визирными марками.

Точность измерения углов такими приборами относительно не высокая, но вполне достаточная для тех работ, которые выполняются с их помощью. Зависит она в первую очередь от точности снятия отсчетов и цены деления механической части шкалы, а именно: отсчетного устройства лимба с дополнительными шкалами (нониус, верньер).

Теодолиты и тахеометры

Наиболее широко используемыми инструментами для измерения горизонтальных и вертикальных углов в современной геодезии и маркшейдерии являются теодолиты. Основным критерием, по которому разделяют теодолиты на разные типы, считается точность измерений. Из них можно выделить:

• высокоточные приборы Т-1 (ТБ-1), Т-05, с точностью измерений соответственно 1,0 и 0,5 секунд;
• точные приборы Т-2 и Т-5, по точности угловых измерений соответственно 2 и 5 секунд;
• инструменты технической точности серий Т-15, Т-30, с измерениями углов точностью 15 и 30 секунд соответственно.

Числовые величины в маркировках современных теодолитов соответствуют значению, с девяноста пяти процентной вероятностью, среднеквадратической погрешности измерения угла.

Известно, что для определения пространственного положения точек используются измерения углов в вертикальной плоскости или как их называют вертикальных углов. Для этого в угломерах, теодолитах конструктивно устроен вертикальный круг измерений. В последние десятилетия технические усовершенствования и технологическое развитие сказалось и на новых устройствах теодолитов. Появились новые модификации и в зависимости от назначения этих устройств выделяют:

Инклинометры

Интересный прибор, связанный с измерительным процессом определения пространственного положения в точках недоступных для измерений другими возможными способами. С его помощью определяют угол наклона (вертикальный угол) и азимут линии в заданном направлении в конкретной точке (точки съемки), например при бурении скважин.

Принципы действия в настоящее время в таких приборах разнообразны. В основе использования простейшего устройства инклинометра ИК-2 стоят три чувствительных элемента, позволяющие определять пространственное положение:

И один элемент в этом приборе позволяет фиксировать азимут и угол наклона, называемый переключающим механизмом.

Не вдаваясь в технические особенности всевозможных видов инклинометров, они в любом случае состоят из двух частей:

• глубинного (высотного датчика);
• наземной станции, регистрирующей на панели управления данные измерений.

Свое применение инклинометры находят в различных отраслях. Они используются при измерениях в глубинных скважинах во время геологической разведки месторождений полезных ископаемых. Были задействованы при установлении и определении положения «скользящей» опалубки на больших высотах при выполнении целого комплекса геодезического обслуживания во время возведения самого высотного небоскреба Бурдж Дубай высотой 828 метра. Так на первых ста пятидесяти шести этажах железобетонной качающейся конструкции башни для измерения ее пространственного положения было установлено восемь двухосевых электронных датчиков инклинометров Leica NIVEL 210. Эти датчики позволили выполнить измерения наклона в двух перпендикулярных осях с точностью 0,2 секунды.

В специализированном строительном магазине можно встретить просто огромное количество различных измерительных инструментов, применимых при проведении работ. Примером можно назвать угломер, который позволяет замерить угол наклона и многие другие показатели. Подобный измерительный прибор характеризуется большим количеством различных особенностей, о которых далее поговорим подробнее.

Угломер: устройство и назначение

Механический и иной вариант исполнения угломеров предназначен для измерения углов. При этом поверхности, образующие его, могут находится в различных плоскостях. В продаже встречаются и оптические варианты исполнения, способные проводить замеры удаленно.

Большое распространение получил угломер механический. Для его применения достаточно приложить к поверхности. Контактный способ достаточно прост и практичен, но не всегда применим. Примером можно назвать ландшафтные работы.

Оптический метод позволяет проводить замеры даже в случае нахождения относительно далеко от исследуемого объекта. Современные варианты исполнения могут выводить информацию на дисплее, то есть ничего рассчитывать не приходится.

Устройство оптического угломера

Самый простой угломерный инструмент характеризуется следующими особенностями:

1. При измерении используется две обычные линейки, которые на поверхности имеют шкалы.
2. Линейки выставляются по углу, после чего проводится снятие показателей.

При проведении столярных работ часто используются жесткие угломеры. Они позволяют быстро задать наиболее часто применяемые показателя, к примеру, 90 или 45, 30°.

Виды инструмента для измерения углов

Измеритель углов используется при проведении самых различных работ. Выделяют следующие группы инструментов:

1. Строительный уровень получил самое широкое распространение. Уровень, который основан на изменении воздушного шарика в жидкости, применяется в течение многих лет. Однако, снимаемые показатели нельзя назвать точными.
2. Слесарный механический угломер также встречается крайне часто. В данной сфере наибольшее распространение получили шаблоны, за счет которых ускоряется производственный процесс.
3. Угломер оптический применяется при ландшафтных работах. Он позволяет получить точные данные за минимальный промежуток времени.
4. В топографии используется механический угломер-транспортир. Он хорошо проявляет себя при работе с картами. Его точность относительна.

Сферы применения современных угломеров практически безграничны.

В последнее время большое распространение получили лазерные установки. Они способны в минимальный срок замерять не только углы, но и другие размеры. При этом погрешность может составить всего несколько сотых долей миллиметра и меньше.

Механический измеритель углов — что это?

Самым доступным вариантом исполнения можно назвать механические угломеры. Они позволяют получить точные данные, но характеризуются меньшей точностью. При выборе угломера уделяется внимание следующим моментам:

1. Какой нормативный документ использовался в качестве стандартов при изготовлении.
2. Какова точность инструмента для измерения углов.
3. Особенности эксплуатации устройства.

В продаже встречаются различные варианты исполнения механических измерительных приборов, большое распространение получил угломер строительный. Нониусный тип представлен следующей конструкцией:

1. Корпус.
2. Диск, зафиксированный на гайке.
3. Основание с шкалой и нониусом.
4. Линейка и хвостовик.

Оптические варианты исполнения характеризуются более сложной конструкцией. В отдельную группу можно отнести механизмы, которые по факту являются шаблонами.

Как пользоваться угломером: примерный принцип действий

Только при правильном применении устройства можно рассчитывать на то, что снимаемые показатели будут точными. Меньше всего проблем с тем, как пользоваться угломером возникает в случае применения автоматизированного устройства. Примером можно назвать лазерные установки: их достаточно установки в нужном месте включить и подождать некоторое время для считывания информации. С механическими приборами все немного сложнее.

Замер при помощи угломера

Нониусный вариант исполнения применяется крайне часто. Рекомендации по его применению следующие:

1. Механизм прикладывается к измеряемой поверхности, линейка и корпус должны прилегать плотно.
2. По основной шкале считаются градусы вплоть до того момента, пока не будет достигнут уровень нуля на нониусе.
3. Далее нужно двигаться по шкале по нониусу, пока не достигается деление основной шкалы. Подобным образом определяются минуты.

Стоит учитывать, что снимаемые показатели могут существенно отличаться в зависимости от точности используемого механического угломера.

Оптический применяется следующим образом:

1. Линейка перемещается так, чтобы она вместе с подвижным элементом образовали искомый угол.
2. Для фиксации устройства применяется специальное кольцо. Кроме этого, он должен быть надежно установлен на основании. Малейшее смещение может привести к серьезным погрешностям.
3. Диск и лупа механизма зависят от положения подвижной линейки. Этот элемент применяется в качестве своеобразного индикатора, который и применяется для получения требуемого значения.
4. Лупа применяется для наблюдения за искомым значением. Она совмещается со специальной отметкой на пластине. Подобным образом вычисляется показатель.

Применение строительного уровня

Электронные и лазерные, механические измерительные приборы требуют бережного обращения. Сильный удар и несвоевременное обслуживание может привести к тому, что они начнут работать неправильно. Кроме этого, время от времени рекомендуется выполнять калибровку всех механизмов.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.