Устройство для определения оптимального положения проектной горизонтальной плоскости при планировке

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз. Советских

Социалистических

Республик

|,781177

|" (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву— (51)М. Кл.

& 01 С 7/04 (22) Заявлено 26.12.78 (21) 2707202/18-10 с присоединением заявки М—

Гееударстееиимй комитет

СССР (23) Приоритет—

Опубликовано 23.11.80. Б|оллетень Эй 43 ио делам изобретений к етирмтий (53) УДК528 541 (088.8) Дата опубликования описания 25.11.80 (72) .Автори изобретения

В. Я, Коэиков и А. И. Каныгин

Среднеазиатский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт ирригации им. В. Д. Журина (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО

ПОЛОЖЕНИЯ ПРОЕКТНОЙ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ

ПЛОСКОСТИ ПРИ ПЛАНИРОВКЕ

Изобретение относится к нивелированию и высотному проектированию планировок и может быть использовано, например, при планировке площадей под сельхоэкультуры, при строительстве промI

5 площадок, аэродромов и т. и.

Топографические работы пов планировку основываются на инструментальном высотном нивелироваиии земельных участков. При проектировании планировто ки в результате камеральной обработки устанавливаются объемы срезок и подсыпок при оптимальном положении проектной горизонтальной плоскости.

Известно устройство для автомати15 ческого нивелирования неровности рельефа, содержащее датчик угла наклона линии рельефа к горизонту, интегрирующий механизм и блок записи профиля Ii).

Недостаток устройства автоматизируется только высотное нивелирование, проектирование же остается неизменным.

Наиболее близким по технической суш ности к предлагаемому является устрой2 ство для контроля положения базы дорожно-строительных машин при планировочных работах, содержащее мостовую измерительную схему с включенными в нее потенциометром гидроскопического датчика угла наклона, установленного на базе агрегата, и потенциометром, задающим проектный уклон. К одной иэ диагоналей мостовой схемы подключен тахогенератор, питающий схему напряжением, пропорциональный скорости агрегата, а к другой диагонали - интегрирующий электродвигатель, приводящий в движение указательную стрелку (21.

Недостатком устройства является то, что оно дает только вертикальные отметки поверхности и не устраняет необходимость камеральной обработки данных при вычислении оптимального положения плоскости планировки при оптимальных проектных объемах земляных работ.

Цель изобретения - исключени» камеральной обработки. г

1177

10

3 78

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем мостовую измерительную схему с включенным в не потенциометром гицроскопическьго дат= чйка угла наклона базы движителя, тахогенератор напряжения пропорционального скорости его движения и интегрирующий электродвигатель. Схема тахогенератора снабжена вторым потенциометром пита-.. . ния и вторым интегрйрующим электродвигателем, причем щетка второго потенциометра кинематически связана с валом первого интегрирующего двигателя, вал второго электродвигателя установлен с возможностью селективного соецинения с приводом каждого из двух счет-, чиков среэки и подсыпки объемов, которые

L через MBKGHHGM ввода соотношения этик — значений подключены к блоку индикации отметки горизонтальной проектной плоскости. Механизм ввода соотношений объемов срезки и подсыпки выполнен в виде ходового винта и через винтовую пару связан с блоком индикации рабочей оТМВТКН положения горизонтальной проектной плоскости, который выполнен в виде шаблона зависимости величин рабочикотметок этой плоскости от величин соотношения объемов среэки и подсыпки с воэможностью перемещения вцоль одной иэ осей координат, причем поверхность кривой зависимости .сопряжена ro стрелкой указателя шкалы, расположенной вдоль другой оси координат.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема предлагаемого устройства; на фиг.

2 — график зависимости значений рабочей отметки горизонтальной проектной плос кости от;соотношений объемов срезки и подсыпки грунта при планировочных работа к.

Устройство для опрецеления оптимального положения проектной горизонтальной плоскости включает в себя гироскопичес кий датчик 1 угла наклона, который кинематически сьязан с движком потенциометра 2 пйтания электродвигателя 3. Потенциометр 2 включен в одной иэ плеч

" мостовой измерительнрй скемы 4, в диа гональ которой подключен тахогенератор

5, питающий схему напряжением, пропорциональный скорости движения.

В другое плечо схемы 4 включен по— т нциометр 6 питания другого электро:

2S

3$ о

4 го подключения пары счетчиков 9 и 1C . к валу электродвигателя или к механизму

11 ввоца соотношений значений на счетчиках. Механизм 11 ввода связан с блоком 12 индикации отметки горизонтальной проектной плоскости. Привод счетчиков 9 и 10 выполнен таким образом, t что при их соединении с валом электродвигателя 7 каждому счетчику соответс" вует только свое направление вращения вала. Это может быть выполнено, например, при передаче вращения с помощью храповык пар. Блок 12 индикации отметки горизонтальной проектной плоскости прецставлен в вице шаблона 13, имеющего криволинейную поверхность 14, с ко» торой контактирует шток стрелки 15 указателя рабочей отметки горизонтальной проектной плоскости. Криволинейная поверкность 14 шаблона 13 копирует кривую графика зависимости значений проектных рабочих отметок (отметок гори; эонтальных проектных плоскостей) от величин соотношения объемов среэки и подсыпки при планировочных работах, соответственно образуемых при данных эначенияк отметок проектных плоскостей.

Этот график зависимости построен в прямоугольных координатах, где на оси абсцисс и, соответственно, на горизонтальной шкале 16 блока 12 отложены значения отношений объемов срезки к объемам подсыпки, а на оси ординат и, соответственно, на вертикальной шкале

17 — относительные значения рабочих отметок горизонтальных плоскостей. Шаблон 13 и шкалы 16 и 17 установлены

/ на общем шасси в блоке 12, причем шкалы 16 и 17 установлены относитель) но шаблона с возможностью горизонтального и вертикального смещения с помощью ручек 18 и 19> соответственно. При таком варианте выполнения блока 12 инди» кации отметки горизонтальной проектной плоскости механизм l 1 ввода соотношений значений счетчиков 9 и 10 может быть выполнен в вице пары ходовой винтгайка, связывающий привоцы счетчиков

9 и 10 со шкалой 16 блока 12. Лля удобства ручного управления механизм

11 снабжен ручкой 20. 11ля установки в среднее положение движок потенциомет» ра 7 имеет ручку 21; В другом варианте выполнения прецлагаемого устройства .

$$ двигателя 7. Вал электродвигателя 3 кинематически (например, через червячный рецуктор) связан с движком потенциометра 6, вал электродвигателя 7 - с редуктором 8, дающим возможность селективнгблок индикации рабочей отметки гориэонтальной проектной плоскости может быть выполнен в виде электронного калькулятора по заранее ввеценной математической зависимости и вводимой величине со.

5 78117 отношения со счетчикбв 9 и 10, выдающего значение оптимального положения горизонтальной плоскости.

Работа устройства. заключается в следующем.

Перед началом топосъемки участок провешивается на створы, между которы ми равное расстояние. Начальный и конечный створы отстоят от границ участ- ка на половину межстворного расстояния.

Йлина створов одинаковая. На точку на чала первого створа подвоцится механизм с устройством на борту и устанавливается по направлению створа. Предварительно на счетчиках 9 и 10 выставляются нулевые значения и движок потенциомет ра 6 с помощью ручки 21 поцводится к средней точке. Вал интегрирующего электродвигателя 7 через редуктор 8 подключен K приводам счетчиков 9 и 10, которые отключены от ходового винта

11. После настройки устройства начи« нается движение механизма на веку, установленную в конце первого створа, на» пример, в начале пути подъем, а затем понижение линии рельефа от отсчетной

O линии горизонта, проведенной на уровне отметки земли начальной точки. Еще до начала движения гироскопический датчик угла 1 наклона фиксирует подьем и смещает токосьемную щетку потенциометра

2 в соответствующую сторону от средней точки. Как только тахогенератор 5 станет вырабатывать ток, начинает вращаться интегрирующий двигатель 3, и токо 35 съемная щетка потенциометра 6 начинает отходить от средней точки. Приходит во вращение и второй интегрирующий двига-

: тель 7. На одном из счетчиков 9 или 10 накапливается площадь срезки, т. е. площадь, лежащая выше отсчетной линии горизонта. B наивысшей точке подьема перед спуском гироскопический - датчик угла наклона зафиксирует горйзонтальное положение базы механизма, токосьемная щетка потенциометра 2 будет в среднем положении, а токосьемная щетка потенциометра 6 — в крайнем. За точкой пере гиба интегрирующий двигатель 3 враша» ется уже в противоположную сторону. Ин- „, тегрирующий двигатель 7 продолжает вращаться еше в том же направлении, постепенно замедляясь по мере уменьшения угла смешения токосъемной щетки rio потенциометру 6. В точке пересечения линии рельефа с отсчетной линией горизонта токосьемная щетка потенциометра 6 находится против средней точки, и второй интегрирующий двигатель 7 останавливает7 6 ся. По прохождении указанной точки второй интегрирующий двигатель 7 начинает вращаться в противоположную сторону и накапливает на другом счетчике 10 значения площади подсыпки. Так продолжаетcs до конца створа. Если движение в створе было по синусоиде относительно от"четной линии горизонта, то в конце створа на счетчиках 9 и 10 набирается одинаковое количество среэок и подсыпок. Д лее механизм с устройством продолжает ту же работу на следующем створе и т. д. В результате на счетчиках 9 и 10 накапливается суммарная площадь срезок и подсыпок от одной, общей для всех створов, отсчетной плоскости горизонта, проведенной на уровне. начальной точки. Объемы земляных работ могут быть определены путем умножения площади среэок и подсыпок (показаний на счетчиках 9 и 10) на межствор. ное расстояние. Так как при проведении планировочных работ оптимальным считается вариант, когда объем срезок превышает объем подсыпок на 25-30%, то отсчетную горизонтальную плоскость необходимо поднять или опустить до получения соответствующих значений показаний на счетчиках 9 и 1 О, т. е. до проектного положения. Для этого при помощи редуктора 8 отключается от привода счетчиков 9 и 10 вал интегрирующего двигателя 7 и подключается к ним ходовой винт механизма 11 ввода соотношений значений. Арифметическим делением площади срезки на плошадь подсыпки по показаниям счетчиков 9 и 10 объемов срезки и подсыпки определяется величина, на которую по шкале 16 отно- шений срезок-подсыпок устанавливает-

cs стрелка шаблона 1 3 с помощью ручки 18. Эта величина может быть больше единицы или меньше (на фиг. 1 пока« зано положение больше единицы). Вручную;. с помощью ручки 19 подводится под стрелку 15 ноль шкалы 17 рабочих отметок и заканчивается подготовка устройства к проектированию.

Поворотами барашка 20 осуществляется баланс показаний на счетчиках 9 и

10 (большие показания уменьшаются, а

Меньшие - увеличиваются) . Одновременно с балансировкой показаний блоков накопления плошадей среэок-подсыпок осуществляется перемещение шаблона 13 вместе со шкалой 16 вправо или влево (на чертеже показано правое перемещение). !

Сместится точка качания ролика по об7 78117 разующей шаблона, опуская или поднимая стрелку 15 от нуля по шкале 17 рабочих отметок начальной, точки. Как только желаемое соотношение подсыпки-срезки достигнуто, перемещения прекращаются, и положение стрелки 15 показывает величину и знак рабочей отметки начальной точки, т. е. на сколько следует опустить или поднять горизонтальную плоскость отсчета до проектного положения. Шка- 10 ла 17 рабочих отметок съемная. Зля каждой категории сложности рельефа (рельеф спокойный, средний и сложный) своя шкала.

Инструментальное нивелирование дает 1S отметку земли в начальной точке. Алгебраическая сумма отметки земли и рабочей отметки в начальной точке и дает отметку горизонтальной проектной плоскости. Произведение показаний блоков 20 накопления площадей срезок-подсыпок, выраженных в 4 на расстояние между

2 створами в м, пает проектные объемы земляных работ s м .

Формула изобретения

1. Устройство для определения оптимального положения проектной горизон-.:30 тальной плоскости при планировке, содер жащее мостовую измерительную схему с

I включенным в нее потенциометром гироскопического.датчика угла наклона базы движителя, тахогенератор напряжения " пропорционального скорости его движения и интегрирующей электродвигатель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью исключения камеральной обработки, схема тахогенератора снабжена вторым потенциометром питания и вторым интегрирующим электродвигателем, причем щетка второго потенциометра кинематически связана с валом первого интегрирующего двигателя, вал второго электродвигателя установлен с возможностью селективного соединения с приводом каждого из двух счетчиков объемов срезки и подсыпки, которые через механизм ввода соотношения этих значений подключены к блоку индикации рабочей отметки горизонтальной проектной плоскости.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что механизм ввода соотношений объемов срезки и подсыпки выполнен в виде ходового винта и через винтовую пару связан с блоком индикации рабочей отметки горизонтальной проектной плоскости, выполненным в вице

I шаблона зависимости значений проектных отметок от величины соотношения объемов срезки и подсыпки, с возможностью перемещения шаблона вдоль одной из осей координат, причем поверхность кривой зависимости сопряжена со стрелкой указателя шкалы, расположенной вдоль другой оси координат.

Источн ики инфо рма ци и, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

J4 192418, кл. С 01 С 7/04, 25.1 1.1963.

2. Авторское свидетельство СССР

N 160840, кл. Q 01 С 19/44, 1 7. 04.1 963 (прототип) .

781177 фиг. f

IL и в г

М If

М Ю в о

Ю 5

ФЕЯ

ИНИИПИ Заказ 8066/19 Тираж 801 Подписное

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4