Устройство для автоматического нивелирования и записи профиля, например, рельсовых путей

 

l95l32 ! с - „, ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ссюа Советскит

Содиалистическит

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл, 42с, 9, 01

Заявлено 24.11.1966 (№ 1057914j26-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 12.1т1.1967. Бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания 17Л 1.1967

МПК 6 01с

УД К 528.543.5(088.8) Комитет по делам иаобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

В. А. Синицын, Ю. Ф. Васильев, Ю. С. Гринберг, Ю. М. Климушин, С. Ф. Павлов и В. И. Яненко

Всесоюзный научно-исследовательский институт горной I еомеханики и маркшейдерского дела

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО НИВЕЛИРОВАНИЯ

И ЗАПИСИ ПРОФИЛЯ, НАПРИМЕР, РЕЛЬСОВЫХ ПУТЕЙ

Известные устройства для автоматического нивелирования и записи профиля, содержащие тележку с мерным колесом, маятниковый чувствительный элемент, систему отсчета, систему компенсации продольных ускорений и механизм записи, предназначены, в основном, для нивелирования дорог и из-за недостаточной компенсации продольных ускорений не могут быть использованы для нивелирования рельсовых путей.

В предлагаемом устройстве повышается точность измерений за счет исключения погрешностей, вызываемых влиянием продольных ускорений на маятник. Достигается это тем, что мерное колесо тележки кинематически связано с индукторным генератором, кулачковыми реле и бесконтактной, например фотоэлектрической, системой отсчета, фотоприемники которой включены в электронную схему управления реверсивным счетчиком импульсов. При этом система компенсации продольных ускорений выполнена в виде дополнительного канала счета корректирующих импульсов, содержащего генератор стабильной частоты, смеситель, формирователь импульсов и ключевую схему управления счетчиком импульсов, ко входу которой подключены реле времени, управляемые кулачковыми реле. Кроме того, пишущий орган механизма записи кинематически связан с шаговым двигателем, суммирующим импульсы, поступающие с выхода счетчика импульсов.

На фиг. 1 показана кинематическая схема описываемого устройства; на фиг. 2 — его функциональная схема, на которой прямыми линиями со стрелкой показаны электрические связи, волнистыми линиями — оптические связи и двойными линиями — механические связи.

10 Мерное колесо 1 кинематическп связано с индукторным генератором 2, вырабатывающим переменное напряжение с частотой, пропорциональной скорости перемещения тележки, с валиком 8 механизма записи и с вали15 ком 4, на котором укреплены кулачки механического реле 5 и барабан б привода бесконтактной системы отсчета. Маятник 7 на шарикоподшипниках с малым моментом трения подвешен на горизонтальной оси 8 и демпфи20 руется кольцевым электромагнитом 9.

Система отсчета содержит качалку 10, несущую источштк света 11 и оптические элементы 12, создающие узкий пучок света, направляемый через щель 13 маятника на лин25 зы И, жестко укрепленные на раме тележки, и затем на фотоприемники 15 и 15, расположенные в фокусах этих линз.

Механизм записи состоит из валика 1б со спиральным гребнем, кинематически связан30 ного с шаговым двигателем 17, ножа 18 с при195132 водом от электромагнита 19, магазинной катушки 20, мерного валика 8 и переменной катушки 21.

Электрическая схема устройства содержит два канала формирования импульсов. Первый канал — канал счета превышений — состоит из индукторного генератора 2, формирователя импульсов 22 и ключа 28 входа реверсивного счетчика 24, управляемого сигналами с фотоприемников 15 системы отсчета. Второй ка- 10 нал — канал счета корректирующих импульсов — содержит генератор 25 стабильной <астоты, смеситсль 26, формирователь импульсов 27 н кл5оч 28 входа счетчика, управляемый кулачковыми реле 5 через реле времени 15

29 и 80. 1(poi!e того, в электрическую схему вводится ячейка 81 знака, усилитель 82 низкой частоты, телефон 88 и олок З4 сброса счета и начальной установки механизма 85 записи. 20

Устройство устанаьливают на рельс на некотором расстоянии от начального пикета, с которого следует начинать ннвелировапие.

Включается электропитание. Плавным движением устройству сообщается скорость около 25

1 и1сек (контролируется по тону звука контрольного телефона 88). На расстоянии около

0,5 л до начального пикета включается кнопка сброса, электрически сблокированная с кулачковым реле 5 так, что сигнал сброса 30 срабатывает только в конце измерительного цикла одновременно с командой на запись.

При срабатывании сигнала сброса отсчет на счетчике 24 станогится равным О, и ься схема подготовлена к началу первого цикла измере- 35 ний.

Цикл измерений начинается с момента подачи кулачковым реле 5 сигналов а включение реле 80»а 100 нсек и «а 425 .ясек. Одновременно подается сигнал на ячейку 81 знака, 40 включающий вычитание. Сигнал с реле 80 па

100 ясек открывает ключ 28 входа счетчика, пропуская на счетчик первую серию корректирующих импульсов. Через 120 лсек после начала цикла качалка 10 перемещает световой 45 луч вдоль щели 13. При этом, в зависимости от положения маятника относительно линз 14, т. е. в зависимости от уклона пути, продолжительность засветки каждого из фотоприемников будет различной. Сигнал, поступающий 50 с фотоприемников, открывает ключ 28 входа счетчика и пропускает серию импульсов, причем сигнал фотоприемника 15 переключает счетчик на вычитание, а сигнал фотоприемника 15 — на суммирование; в результате на 55 гн тЧИКЕ Оетавте55 ОаЗНОСт5 нет.ъ rBn>err цМ

l пульсов, пропорциональная уклону пути на данном участке или превышению на принятом интервале измерения. Через 42г5 .." . . о-. на;",ла цикла вновь вклю 5ается реле 80 íà I50

100 ясек и пропускает вторую серию корректирующих импульсов, при этом счетчик 24 включается на суммирование. Во время измерительного цикла на счетчик может поступить более 400 импульсов одного знака. Емкость счетчика — б4 импульса, поэтому каждый б4-й импульс с выхода счетчика поступает на коммутатор шагового двигателя 17 и поворачивает ротор двигателя на один шаг в сторо-!!у, соответствующую знаку счета. Следовательно, по ходу измерений шаговый двигатель

17 будет поворачивать валик 16 механизма записи на некоторый угол в ту и другую сторону, но запись этих перемещений производиться не будет, так как команда на запись подается после окончания счета, примерно через 700,ясек после начала цикла. По команде на запись (сигнал от кулачкового реле 5 ) нож 18 притягивается электромагнитом 19 и ударяет по пишущей ленте, при этом в точке пересечения плоскости ножа со спиральным гребнем валика 16 на бумажной ленте отпечатывается точка, расстояние которой от нулевой линии в принятом масштабс pBB!lo lipeвышению точки пути, в которой находится устройство, над начальным пикетом.

Цикл измерений повторяется через 1,и пути.

Предмет изобретения

1. Устройство для автоматического нивелирования и записи профиля, например, рельсовых путей, содержащее тележку, одно колесо которой является мерным, IHIITIIIIKoBI, чувствительный элемент, систему отсчета, систему компенсации продольных ускорений и ме. ханизм записи, отли вдающееся тем, что, с целью повышения точности пзмерешгй путем исключения погрешностей, вызываемых влиянием продольных ускорений на маятник, мерное колесо кп связано с индукторным генератором, кулачковыми реле и оесконтактной, например фотоэлектрической, системой отс 5ета, фотоприемники которой включены в электронную схему управления реверсивным счетчиком импульсов.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что система компенсации продольных ускорений выполнена в виде дополнительного кана-. ла счета корректирующих импульсов, содержащего генератор стабильной частоты, смеситель, формирователь импульсов и ключевую схему управления счетчиком импульсов, ко входу которой подключены реле времени, управляемые кулачковыми реле. ч, Ус--","."-.во по nl!. i и 2, or Ilïàioùååñÿ тем, что пишущий орган механизма записи кинематпчески связз - " говым лвига-":; суммирующим импульсы, поступающие с выхода счетчика импульсов.