Способ вычисления геометрических параметров криволинейных тел и устройство для его осуществления

 

Для вычисления геометрических параметров тело рассекают плоскостью через равные углы так, чтобы полученные сечения пересекались по одной оси, проходящей через центр тяжести тела. Получают проекции полученных сечений, на каждую из которых накладывают измерительную палетку, выполненную в виде сети линий в виде расходящихся лучей, исходящих через равные углы из одного центра. Центр палетки совмещают с центром тяжести проекции этого сечения. Производят замеры длин полученных лучей от центра палетки до их пересечения с кривой линией, ограничивающей проекцию сечения, и вычисляют площадь проекции сечения, ограниченного выпуклой кривой, и длину кривой по приведенной формуле. Палетка выполнена из прозрачной пластинки, на которой образована сеть мерных линий в виде сети лучей, ограниченных окружностью, отградуированной градусной шкалой, исходящих из центра окружности через равные углы и разбитых на собственные метрические шкалы, и координатных окружностей, образованных через равные интервалы на метрических шкалах лучей. Обеспечивается повышение точности вычислений. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области картографии и топографии для вычисления различных геометрических параметров географических и геологических ландшафтов и образований и может быть использовано в горном деле и нефтепромысле для вычисления параметров рудных тел, полей и месторождений полезных ископаемых.

Известен способ вычисления геометрических параметров криволинейных тел, включающий рассечение тела плоскостью и производство замеров, по результатам которых вычисляют геометрические параметры криволинейных тел (см. например: SU 1516742 A1, 23.10.89).

Известно устройство для осуществления способа - палетка, выполненная из прозрачной пластинки, на которой образована сеть мерных линий в виде квадратов равных размеров (см. например: БСЭ, т.19 1975, с. 117-118 "Палетка").

С помощью известных способа и устройства определяют только величину площади сечений тела. С их помощью невозможно определить другие, необходимые для решения геометрических задач параметры, например длину кривой, ограничивающей сечение тела. Кроме того, измерение площадей квадратной сеткой дает заметную погрешность результатов вычислений, а уменьшение размеров квадратов, которое бы привело к повышению точности вычислений, приводит к увеличению трудоемкости способа.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей способа и устройства и повышение точности вычислений.

Для получения этого технического результата, способ вычисления геометрических параметров криволинейных тел, включающий рассечение тела плоскостью и производство замеров, по результатам которых вычисляют геометрические параметры криволинейных тел, состоит в том, что тело рассекают плоскостью через равные углы так, чтобы полученные сечения пересекались по одной оси, проходящей через центр тяжести тела, а перед производством замеров получают проекции полученных сечений, на каждую из которых накладывают измерительную палетку, выполненную в виде сети линий в виде расходящихся лучей, исходящих через равные углы из одного центра, так, чтобы центр палетки лежал на центре тяжести проекции этого сечения, после чего производят замеры длин полученных лучей от центра палетки до их пересечения с кривой линией, ограничивающей проекцию сечения, и вычисляют площадь проекции сечения, ограниченного выпуклой кривой по формуле S = [(R1R2)+(R2R3)+...+(RnR1)]/360o, а длину кривой по формуле где R1, R2,...Rn соответственно длины лучей, отсчитываемые по порядку, по ходу, либо против хода часовой стрелки, ед. длины; - величина угла между лучами, градус; n - количество лучей, образованных на сечении, ед.

Устройство - палетка, выполненная из прозрачной пластинки, на которой образована сеть мерных линий, содержит сеть линий, выполненных в виде лучей, ограниченных окружностью, отградуированной градус ной шкалой, исходящих из центра окружности через равные углы и раз битых на собственные метрические шкалы, и координатных окружностей, образованных через равные интервалы на метрических шкалах лучей.

На фиг. 1,б) изображена проекция сечения криволинейного тела, на которой обозначены следующие позиции: площадь сечения 1; кривая, ограничивающая площадь сечения 2; лучи Rn; угол между лучами . На фиг. 1, a), в изометрии, для лучшего показа способа представлен вариант получения сечений на криволинейном теле, где обозначены следующие позиции: секущие плоскости 1-1, 2-2, M-M, горизонтальная ось тела O-O; лучи R1, R2, ... Rn; угол между секущими плоскостями . На фиг. 2 изображено устройство - палетка, на которой обозначены следующие позиции: лучи, разбитые метрической шкалой 1; отградуированная шкалой окружность 2; координатные окружности 3; объект измерения (некая площадь) 4.

Способ осуществляется следующим образом.

Если объектом измерения является, например, изометрическая, по форме, залеж полезного ископаемого, то, на основании данных геологоразведки, методом начертательной геометрии строят три основные проекции этой залежи (не показаны). Затем через ось O-O ее рассекают через равный угол пересекающимися плоскостями 1-1; 2-2; ... M-M, проходящими через центр тяжести тела, а затем методом переноса родственных точек на планах строят проекции сечений тела с этих плоскостей (на фиг. 1a) показано только одно такое сечение). После выполнения этого этапа работ на построенные проекции сечений накладывают палетку (фиг. 2) так, чтобы центр палетки лежал на центре тяжести сечения, а лучи палетки составляли бы в образованном лучами секторе с касательной к кривой угол меньше 180o. Затем с палетки, с помощью шкалы и координатных окружностей, считывают длины лучей R1, R2, ... Rn от ее центра до пересечения лучей с кривой 2. Причем, размеры считывают по порядку, по ходу, либо против хода часовой стрелки и через равные углы , через 30o, 15o, 10o, 5o, 3o, 1o или менее 1o, в зависимости от требуемой точности измерения, а результаты замеров сводят в таблицу. После этого приступают к вычислениям площадей сечений и длин кривых их ограничивающих по вышеперечисленным формулам. При малых значениях угла вычисления рекомендуется производить с использованием ЭВМ.

Формула изобретения

1. Способ вычисления геометрических параметров криволинейных тел, включающий рассечение тела плоскостью и производство замеров, по результатам которых вычисляют геометрические параметры криволинейных тел, отличающийся тем, что тело рассекают плоскостью через равные углы так, чтобы полученные сечения пересекались по одной оси, проходящей через центр тяжести тела, а перед производством замеров получают проекции полученных сечений, на каждую из которых накладывают измерительную палетку, выполненную в виде сети линий в виде расходящихся лучей, исходящих через равные углы из одного центра, так, чтобы центр палетки лежал на центре тяжести проекции этого сечения, после чего производят замеры длин полученных лучей от центра палетки до их пересечения с кривой линией, ограничивающей проекцию сечения и вычисляют площадь проекции сечения, ограниченного выпуклой кривой по формуле S = [(R1R2)+(R2R3)+...+(RnR1)]/360o, а длину кривой вычисляют по формуле

где R1, R2, R3, Rn - соответственно длины лучей, отсчитываемые по порядку по ходу либо против хода часовой стрелки, ед.длины;
- величина угла между лучами, градус.

2. Палетка, выполненная из прозрачной пластинки, на которой образована сеть мерных линий, отличающаяся тем, что сеть мерных линий выполнена в виде сети лучей, ограниченных окружностью, отградуированной градусной шкалой, исходящих из центра окружности через равные углы и разбитых на собственные метрические шкалы, и координатных окружностей, образованных через равные интервалы на метрических шкалах лучей.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам определения площади листьев растений и может быть использовано в сельскохозяйственных, биологических науках, лесоводстве и ботанике

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения площади поверхности тела сложной формы, в частности для измерения площади поверхности образцов их хрупкого материала в сечении их разлома после испытания на изгибную прочность
Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для измерения площади поверхности тела сложной формы

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при определении объема круглого лесоматериала

Изобретение относится к контролю размиров и может быть использовано для контроля двугранных углов

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью упрощение способа измерения площади поверхности деталей сложной формы

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения площадей на топографической карте Целью изобретения является повышение точности измерений за счет использования механизма коррекции результата измерения

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения общей площади топологических элементов различных объектов , преимущественно интегральных микросхем
Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для исследования контакта взаимодействующих поверхностей, например матриц и пуансонов, алмазного инструмента и детали, а также тел с эластичным покрытием

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для определения площадей фигур произвольного очертания

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для определения площадей фигур произвольного очертания

Изобретение относится к технике измерений и предназначено для определения площадей фигур произвольного очертания

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения площади поперечного сечения в горных выработках, имеющих большое поперечное сечение неправильной формы

Изобретение относится к инженерной биологии и биоиндикации окружающей среды измерениями качества ростовых органов различных видов растений

Изобретение может быть использовано для определения площадей плоских фигур, например, в физике, термодинамике, импульсной технике, картографии, определении масштабированных участков поверхностей суши и т.д. Указанный технический результат достигают тем, что в способе вычисления площадей сложных контуров путем определения объема жидкости, вытесненной телом, тело выполняют в виде пластины постоянной толщины, закрепляют на ней носитель определяемой поверхности, обрезанный по наружному и возможным внутренним контурам, и последующим делением вытесненного объема жидкости на толщину пластины. При этом используют материал пластины со свойствами пластичности и несмачивания жидкостью. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для измерения площади поверхности тела сложной формы. Способ измерения площади поверхности тела сложной формы заключается в том, что измеряемое тело и эталон с известной площадью поверхности покрывают смачивающим составом, высушивают и взвешивают. Затем измеряемое тело и эталон повторно покрывают смачивающим составом, высушивают и взвешивают, и о площади поверхности судят по соотношению приращения веса тела и эталона между первым и вторым нанесением смачивающего состава. При этом в качестве второго смачивающего слоя предпочтительно использовать масляную краску. Техническим результатом является повышение точности и упрощение процесса измерения площади поверхности тела сложной формы.

Изобретение относится к области экологии и касается способа экологического мониторинга качества листвы дерева в придорожной зоне. Сущность способа заключается в том, что производят укладку подложки с белой поверхностью снизу на измеряемый лист, а сверху накладывают прозрачную палетку для картографических измерений. Продольную ось листа растения совмещают с одной из линий сетки палетки, затем лист через прозрачную палетку с сеткой фотографируют. Далее проводят измерения длины и ширины листа по клеткам сетки палетки на увеличенном изображении листа растения. Причем при выборе листьев осуществляют выбор на поверхности кроны дерева локальной зоны с одинаковым солнечным освещением, в этой локальной зоне выделяют не менее 10 учетных листьев. Выполнение цифровой фотографии без срезки листьев проводят в разные периоды времени не менее 10 раз в течение полного вегетационного периода. Расчет периметра учетного листа выполняют по формуле Р=0,28284IP, где Р - периметр учетного листа, см, IP - количество по периферии листа неполных клеток, шт., расчет площади листа выполняют по формуле S=0,04IS+0,02IP, где S - площадь учетного листа, см2, IS - количество на изображении листа полных клеток, шт., IP - количество по периферии листа неполных клеток, шт. Далее по результатам измерений на основе статистического моделирования по известным формулам в программной среде типа CurveExpert выявляют биотехнические закономерности: a=f(t), b=f(t), P=f(t), S=f(t), где а - длина учетного листа, b - ширина учетного листа, Р - периметр учетного листа, S - площадь учетного листа, t - время с начала цикла онтогенеза каждого учетного листа по распусканию почек у дерева. Использование способа позволяет рассчитать скорость роста листьев дерева во всем цикле онтогенеза от начала распускания почек до опадения учетных листьев вплоть до конца вегетационного периода. 6 з.п. ф-лы, 10 ил., 3 табл.
Наверх