Биметаллический репер

(51)5 6 01 С 15/10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Левчук Г.ПНовак В.Е., Конусов В.Г.Прикладная геодезия; Основные методы ипринципы инженерно-геодезических работ,- М.: Недра, 1981, с.438.Авторское свидетельство СССРИ 157509, кл. 6 01 С 15/04, 28,06.62.(57) Изобретение относится к геодезии, вчастности к пунктам высотной основы. НЯО 1716329 А 1 Целью изобретения является повышение точности, Основная 1 и вспомогательная 2 трубы с различным коэффициентом линейного расширения связаны одна с другой через рычаг 3 с шарнирными соединениями 6, 7. Опорная головка 8 выполнена в виде подпружиненного стержня и введена в контакт с верхним торцом вертикального стержня 4 рычага 3, Поверхностй торца выполнена с переменным радиусом, Размещение опорной головки в вертикальной плоскости, проходящей через ось шарнирного соединения 6 основной трубы 1, позволяет уменьшить ошибку, обусловленную изгибом рычага, 1 ил.5 10 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к геодезическому приборостроению и может быть исполь. зовано при наблюдении за вертикальными смещениями инженерных обьектов,Известна конструкция биметаллического репера, содержащая основную и вспомогательную трубы с различными коэффициентами линейного расширения, к основной трубе прикреплен индикатор смещений, опирающийся на вспомогательную трубу,Недостатком этого решения является то, что, измерив с помощью индикатора взаимное смещение основной и вспомогательной труб биметаллического репера, для определения поправки в высоту основной реперной трубы необходимо выполнить математические преобразования. Это усложняет процесс измерений и приводит к снижению производительйости труда при нивелировании,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является биметаллический репео, включающий основную и вспомогательную трубу с различными коэффициентами линейного расширения, содержащий рычаг второго рода, один конец которого жестко скреплен с шарообразной головкой репера, связанной спиральной пружиной с основной трубой, другой конец шарнирно связан со вспомогательной трубой, а длины плеч рычага до оси его вращения, жестко скрепленной с основной трубой, рассчитаны в соответствии с коэффициентами линейного расширения материалов, из которых сделаны трубы.Недостатком этого решения является то, что опорная головка репера смещена по горизонтали относительно оси вращения рычага. Это приводит к необходимости поддерживания головки репера с помощью пружины, служащей для компенсации силовых воздействий при установке рейки; Пружина должна компенсировать вес рейки, ее следует выбирать исходя из возможных ударов рейки при установке на реперную головку, когда нагрузка многократно возрастает, т.е. пружина должна быть достаточно жесткой, поскольку, кроме того, требуется высокая точность установки реперной головки, Выбор жесткой пружины приводит к дополнительным усилиям в узлах поворота рычага. Вследствие этого возможно выдавливание масляной пленки, что увеличит трение во втулке, а при длительном использовании репера может произойти взаимодействие материалов частей шарнирного крепления с последующим их зацеплением или стиранием опорных поверхностей. Все это снижает точность установки в рабочее положение опорной головки репера.Цель изобретения - повышение точности установки в рабочее положение опорной головки биметаллического репера.Согласно принятому решению, эта цель достигается тем, что.биметаллический репер, включающий основную и вспомогательную трубы с коэффициентами линейногорасширениясЬ иа 8 соответственно, рычаг, концы горизонтального стержня которого соединены с трубами через шарнирные соединения с горизонтальными осями на расстоянии б друг от друга, и опорную головку с нижней частью и сферической верхней частью, содержит рычаг, выполненный с вертикальным стержнем, жестко скрепленным с горизонтальным стержнем в точке, совпадающей с осью шарнирного соединения основной трубы, опорная головка подпружиненно установлена на введенном кронштейне, жестко скрепленном с основной трубой, ось шарнирного соединения которого пересекается с вертикальной осью опорной головки, нижняя часть которой выполнена в виде конуса и расположена с возможностью взаимодействия с верхним торцом вертикального стержня, поверхность которого выполнена криволинейной с переменным радиусом кривизны, значение которого для каждой точки поверхности определяется в соответствии с заданным соотношением,На чертеже показано предлагаемое устройство.Устройство состоит из основной 1 и вспомогательной 2 реперных труб с коэффициентами линейного расширения ао и ав соответственно, рычага 3 с вертикальным 4 и горизонтальным 5 стержнями. Концы горизонтального стержня 5 соединены с трубами через шарнирные соединения 6 и 7 с горизонтальными осями на расстоянии б друг от друга, Вертикальный стержень 4 жестко скреплен с горизонтальным стержнем 5 в точке, совпадающей с осью шарнирного соединения 6, Опорная головка 8 подпружиненно установлена на кронштейне 9, жестко скрепленном с основной трубой 1. Опорная головка 8 установлена так, что ее вертикальная ось пересекается с осью шарнирного соединения 6. Нижняя часть опорной головки 8 выполнена в аиде конуса 10 и расположена с возможностью взаимодействия с верхним торцом 11 вертикального стержня 4, Поверхность торца 11 выполнена криволинейной с переменным радиусом кривизны В, значение которого для каждой точки поверхности определяется из выражениязи где р - уВ и прямосоединений;Во - значе гол м й,пе атуры на величистройства и его между осью враконтакта конусоом 11 стержня 4 ие радиуса к работает сл изны прир- О. Устройствозом. При измен щим обраав -л вгс,о о а, (А, - Оо При стей би ет рэсст соедине разного 11, равнб ао 3 Пяо ав ао У =агс ескогорепера;которой стеронтальное по 1 о - темпеРатУтройства.При и стерженьуголь . При изменличинуЛ 12=12-1 опри работе устрой жду направлением радиуса есекающей оси шарнирных ении температуры труб 1 ипроисходит их взаимное смещение, что приводит к наклону вертикального стержня 4 рычага 3. Лри этом конусообразный конец 10 опорной головки 8 перемещается по торцу 11 вертикального стержня 4. Это в свою очередь, приводит к изменению расстояния между осью шарнирного соединения 6 и точкой контакта конусообразного конца 10 20 опорной головки 8 и торца 11, Причем изменение этого расстояния зэ счет выполнения торца 11 вертикального стержня 4 в соответствии с соотношением (1) равно по величине температурному удлинению основной трубы 1, т.е. опорная головка 8 сохраняет свое высотное положение неизменным.Докажем изложенное следующим обрамем, что начальному положение ча металлического репера соответству ояние от оси вращения шарнирног ния 6 до точки контакта конусооб конца 10 опорной головки 8 и тоц ое величины угла р можно записать 40,3/где-длина труб биметаллич1 о - температура труб, прижень 5 занимает строго горизложение; 1=1 1-1 о ,50а труб при установке усрычага 3 наклонен на ении температуры на вегде 12- температура труб тва, получим При изменении темп ну (12-11) при установке эксплуатации расстояни щения шарнира 6 и точко образного конца 10 с то будет равноВг"ф ав - ао ав - ао йлвв(в - сЬ)(0 ь + 1) йв йв.о( Ь 11 - 6 11),Учитывая, что Ь 11 = 11 - 1 о, Л 12 = 12 - 1 о, запишем В - В 2=ао (11-12), При изменении температуры на величину (12 - О) длина основной трубы 1 изменится нэ величину - . ф - 12), т.е. изменение длины основной трубы 1 на величину - . ао,(1 - 12) компенсируется изменением расстояния от оси вращения шарнира 6 до точки контакта конусообразного конца 10 и торца 11 на величину. ао.(11 - 12). Таким образом, опорная головка 8 сохранит неизменное высотное положение.Предлагаемое устройство позволяет отказаться от установки измерительного элемента (например, рейки) на горизонтально установленный рычаг, что имеет место в прототипе, отпадает необходимость в снабжении устройства дополнительной пружиной. При длительном использовании устройства при неустановленном измерительном элементе на шарниры 6 и 7 будут действовать только усилия от веса стержней 4 и 5, Это создаст благоприятные условия для работы шарнирных соединений 6 и 7 при взаимных перемещениях основной 1 и вспомогательной 2 труб. Размещение точки контакта конусообразного конца 10,с торцом 11 на одной вертикальной оси с осью вращения шарнира 6 позволяет при установке измерительного элемента уменьшить усилия,1716329 действующие на шарнирные соединения 4и 5, по сравнению с прототипом. фпО%=оедв Я) Составитель Е.ИлькивТехред М,Моргентал Корректор М, Шароши Редактор А,Маковская Заказ 604 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям пра ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский домби наг "Патент", г. улггород, ул.гагарина, тОт Формула изобретения Биметаллический репер, содержащийосновную и вспомогательную трубы с коэффициентом линейного расширения, соответственно а и ао, рычаг, концы горизонтального стержня которого соединены с трубами через шарнирные соединения с горизонтальными осями на расстоянии б друг от друга, и опорную головку с нижней частью и сферической верхней частью, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, за счет уменьшения ошибки, обусловленной изгибом рычага, последний выполнен с вертикальным стержнем, жестко скрепленным с горизонтальным стержнем вточке, совмещенной с осью шарнирного соединения основной трубы, опорная головка подпружиненно установлена на введенном кронштейне, жестко скрепленном с основ- ь ной трубой, ось шарнирного соединения которого расположена в вертикальной плоскости, проходящей через ось опорной 5 головки, нижняя часть которой выполнена ввиде конуса и введена в контакт с верхним торцом вертикального стержня, поверхность которого выполнена криволинейной с переменным радиусом кривизны Вь значе ние которого для каждой точки поверхностиопределяется из выражения 15где ф- угол между направлением радиуса Щ и прямой, пересекающей оси шарнирных соединений,Во - значение радиуса кривизны при б20 -О.