Способ определения отстояния точки от референтной плоскости и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к геодезии, и может быть использовано при сборке оборудования и контроле сопрягаемых поверхностей. Целью изобретения является расширение области применения за счет возможности выполнения измерений при отсутствии силы тяжести, при произвольном ориентировании , референтной плоскости, а также повышение точности измерений и производительности труда. При осуществлении способа формируют в определяемой точке два луча, расходящихся под постоянными углами, ориентированные таким образом, что каждый луч и направление измерений расположены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Все направления жестко фиксируются в пучке и по каждому лучу изменяют масштаб измерения пропорционально секансу угла. Устройство состоит из линейки с пятой К пяте жестко прикреплены измерительные линейки со шкалами, оси которых пересекаются в одной точке , совпадающей с началом отсчета, причем все линейки раздвижные с дополнительными шкалами,выполненными с возможностью перемещения относительно начала отсчета, на концах шкал имеются пяты, фиксирующие положение начала отсчета относительно референтной плоскости. 2 с.п.ф-лы, 3 ил. с е (Л О5 СО со 00 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5))5 G 01 С 15/06

ОПИСйНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4457082/10 (22) 09.06.88 (46) 07.03.91. Бюл. N 9 (71) Московский институт инженеров землеустройства и Московский инженерно-строительный институт им. В.В.Куйбышева (72) В.В.Буш и Д.А.Найденов (53) 528.024.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1048313, кл. С 01 С 5/00, 11.06.82.

Авторское свидетельство СССР

9 356458, кл, G 01 С 5/00, 03.05.71, Деймлих Ф. Геодезическое инструментоведение. — М.: Недра, 1970, с. 366.

Авторское свидетельство СССР

Ф 609053, кл. G 01 С 15/06, 09.08.76. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТСТОЯНИЯ

ТОЧКИ ОТ РЕФЕРЕНТНОИ ПЛОСКОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к геодезии, и может быть использовано при сборке оборудования и контроле сопрягаемых поверхностей. Целью изобретения является расширение области

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к геодезии, и может быть использовано для сборки и контроля поверхностей, работающих при отсутствии силы тяжести,,а также в строительстве при сборке и контроле произвольно ориентированных плоскостей.

Целью и э о б ре те ния являе тс я повышенце точности измерений.

Л0„„1633283 д 1 применения за счет возможности выполнения измерений при отсутствии силы тяжести, при произвольном ориентировании референтной плоскости, а также повышение точности измерений и производительности труда. При осуществлении способа формируют в определяемой

Точке два луча, расходящихся под постоянными углами, ориентированные таким образом, что кажпый луч и направление измерений расположены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Все направления жестко фиксируются в пучке и по каждому лучу изменяют масштаб измерения пропорционально секансу угла. У=тройство состоит из линейки с пятой. К пяте жестко прикреплены измерительные линейки со шкалами, оси которых пересекаются в одной точке, сов".àäàþùåé с началом отсчета, причем все линейки раздвижные с до-! полнительными шкалами, выполненными с воэможностью перемещения относительно начала отсчета, на концах шкал имеются пяты, фик сирующие положение начала отсчета относительно референтной плоскости. 2 с.п,ф-лы, 3 ил.

Йа фиг.1 показана схема осуществления способа; на фиг. 2 — схема устройства; на фиг. 3 — измерительная линейка, продольный разрез °

Точка поверхности обозначена А<, а точки пересечения направлений измерения расстояний с референтной плоскостью 1 — соответственно через А, А»

А, . Плоскости А А А и А А<А взаимно перпендикулярны и пересекаются по ли1633283 нии А<А9. Плоские углы АаА< Аз и А9А А равны (3„p< ° Точки А и А являются основаниями перпендикуляров, опущен.ных из А на продолжения прямых А Аз и А А .. Точка О является ортогональ5 ной проекцией точки А на плоскость 1, Для вывода формулы вычисления длины перпендикуляра А О обозначают измеренные длины по направлениям A) А, А А9, A(A q как в,а,с и вычисляют рас- стояния А9А,А9А и А А< по формуле косинусов. Далее, пользуясь вычисленными расстояниями, вычисляют по формуле косинусов значение 1Д Д A= $ лежащего йлоскости 1

А -О=а

3) и Я 2 (А9-А4) +(А -Аг) -(Ae-Ай) (1) Таким образом, в, четырехугольнике 20

А<А А9Ая известны значения всех внут1ренних Углов 1Д А,Д,1-Д,ЦД; 1 А9А Д,—

90; 1.Л А,А = 180 - f.

Для нахождения длины стороны А>-А необходимо вычислить Lp, A,A<= (f<.

Рассматривая треугольник А А1А6, в котором LA>AgAg 90, а Ед Д,Аз получают формулу вычисления угла 1 для случая, когда а

tg(p - ctg p ! с а = 1о ++ i

1ог ®х а

tgg = ctg P (2) Аналогичная формула для случая, 35 когда а <с. используется и для вычисления LA A a =(, только в ней вмес9 то gô следует читать g< вместо b - с, а вместо P

Для случая когда а = b; с, в фор муле величины а и Ь, а также а и с следует поменять местами. Для случая, когда а = Ь; с, значение(g= Ь/с.

Расстояния А -А и А -А находят по формулам

А -А Ь as in g,; A 9-Às=àsin×2 °

Квадрат длины диагонали А4-А четырехугольника А А А9А находят по формуле а (О-А )

3 а =1р +И

Ь 1ма +Ма 11 с = 1М9 0 9 в искомую величину находят по формулам (1) — (3).

sing,+singq — 2singsingtcosg)

=а Э

sin g

55 пользуясь которой иэ прямоугольного треугольника AIOA3 находят и отстояние точки А от плоскости 1 по формуле

На фиг. 2 представлена схема устройства, где показаны пята 1, фиксирующая положение точки, относительно которой выполняют измерения, измерительная линейка 2 со шкалой, дополнительные линейки 3, передвижные части

4 линеек со шкалами, пяты 5 на передвижной части линеек, закрепительные винты 6) кроме того, P — положение референтной плоскости при задании ее оптическими способами, P — положение референтной плоскости при задании ее механическими способами. Вместо шкал в устройстве могут быть использованы приспособления для измерения перемещений: индикаторы часового типа, микрометры, муаровые датчики и т.п.

Определение отстояния от точки до референтной плоскости выполняется следующим образом: совмещают пяту с точкой, в местах пересечения плоскости P а берут отсчеты 1а, и L; по каждой линейке, находят значения а, Ь, с по формулам

1оз+ С э ° находят величину отстояния точки от плоскости по формулам (1) — (3) .

В случае задания референтной плоскости механическим путем совмещают пяту 1 с точкой, открепляют винты 6 и перемещают передвижные части 4 линеек до контакта пят 5 с плоскостью

Рм, берут отсчеты ф, и 1, по каждой линейке, находят значения а, Ь, с по формулам

Формула иэобре тения

1. Способ определения отстояния точки от референтной плоскости, при котором задают три направления, причем два из них задают из определяемой точки, измеряют по заданным направлениям три расстояния, прп этом два

1633283 расстояния измеряют до референтной плоскости, и обрабатывают результаты измерений, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, измеряют углы между третьим направлением и первыми двумя направлениями при определяемой точке, при этом плоскости, в которых лежат первое и третье направления, второе и третье направления располагают ортогонально, а третье расстояние измеряют до референтной плоскости.

2. Устройство для измерения отстояния точки от референтной плоскости, содержащее измерительную линейку со шкалой и пятой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, к пяте жестко прикреплены две дополнительные линейки со шкалами, оси которых и ось измерительной линейки пересекаются в точке начала отсчетов всех шкал, оси дополнительных линеек расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, прохо- . дящих соответственно через ось дополнительной линейки и ось измерительной линейки, причем все линейки выполнены раздвижными.

1633283

Составитель В. Назаров (Редактор И.Шулла Техред Л.Сердюкова, Корректор и Шарошн

Заказ 611 Тираж 305 Подписное

ВйИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101