Устройство для определения оптимального положения проектной горизонтальной плоскости при планировке

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз. СоветскихСоциалистическихРеспублик и 781177щс(23) Приоритет -Опубликовано 23.11.80 Боллетень Эй 43 ио делам изобретений к етирытий( 088.8) Дата опубликования описания 25,11.80(72) Автори изобретения В. Я, Коэиков и А. И, Каныгин Среднеазиатский ордена Трудового Красного Знаменинаучно-исследовательский институт ирригацииим. В, Д. Журина(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 пром 15 площадок, аэродромов и т. и.Топографические работы пов планировку основываются на инструментальном высотном нивелировавии земельных участков, При проектировании планировто ки в результате камеральной обработки устанавливаются объемы срезок и подсыпок при оптимальном положении проектной горизонтальной плоскости.Известно устройство для автомати 15 ческого нивелирования неровности рельефа, содержащее датчик угла наклона линии рельефа к горизонту, интегрирующий механизм и блок записи профиля .1.Недостаток устройства автоматизируется только высотное нивелирование, проектирование же остается неизменным.1Наиболее близким по технической суш ности к предлагаемому является устрой 2ство для контроля положения базы дорожно-строительных машин при планировочных работах, содержащее мостовую измерительную схему с включенными в неепотенциометром гидроскопического датчика угла наклона, установленного набазе агрегата, и потенциометром, задающим проектный уклон. К одной иэ диагоналей мостовой схемы подключен твкогенератор, питающий схему напряжением,пропорциональный скорости вгрегата, вк другой диагонали - интегрирующийэлектродвигатель, приводящий в движениеуказательную 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,З . 78Поставленная цель достигается тем,что в устройстве, содержащем мостовуюизмерительную схему с включенным в непотенциометром гицроскопическьго дат"чйка угла наклона базы движителя, тахогенератор напряжения пропорциональногоскорости его движения и интегрирующийэлектродвигатель. Схема тахогенератораснабжена вторым потенциометроМ пита-," ния и вторым интегрйрующим электродвигателем, причем щетка второго потенциометра кинематически связана свалом первого интегрирующего двигателя, вал второго электродвигателя установлен с возможностью селективного сое цинения с приводом каждого из двух счет-,чиков среэки и подсыпки объемов, которыечерез механизм ввода соотношения этик- значений подключены к блоку индикацииотметки горизонтальной проектной плоскости. Механизм ввода соотношенийобъемов срезки и подсыпки выполнен ввиде ходового винта и через винтовуюпару связан с блоком индикации рабочейотметки положения горизонтальной проектной плоскости, который выполнен ввиде шаблона зависимости величин рабочих отМеток этой плоскости от величинсоотношения объемов среэки и подсыпкис воэможностью перемещения вдоль однойиэ осей координат, причем поверхностькривой зависимости .сопряжена со стрелкой указателя шкалы, расположенной вдольдругой оси координат,На фиг. 1 изображена кинематическаясхема предлагаемого устройства; на фиг.2 - график зависимости значений рабочейотметки горизонтальной проектной плоскости от;соотношений объемов срезки иподсыпки грунта при планировочных работак.,Устройство для определения оптималь "ного положения проектной горизонтальнойплоскости включает в себя гироскопичес-кий датчик 1 угла наклона, который кинематически связан с движком потенциометра 2 пйтания электродвигателя 3. Потенциометр 2 включен в одной из плеч 1177 3 10 тором 8, дающим возможность селективно 1 мостовой измерительнрй скемы 4, в диагональ которой подключен тахогенератор5, питающий схему напряжением, пропорциональный скорости движения. В другое плечо схемы 4 включен по" тенциометр 6 питания"другого электродвигателя 7. Вал электродвигателя 3 кинематически (например, через червячныйрецуктор) связан с движком потенциометра 6, вал электродвигателя 7 - с редук 20 23 30 35 о 40 45 Ю Н 4го подключения пары счетчиков 9 и 1( 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, 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 ука. зателя 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 обшем 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 1 1 ввода соотношений значений счетчиков 9 и 10 может быть выполнен в вице пары ходовой винт- гайка, связывающий привоцы счетчиков 9 и 10 со шкалой 16 блока 12, Для удобства ручного управления механизм 11 снабжен ручкой 20. Для установки в среднее положение движок потенциомет ра 7 имеет ручку 21; В другом варианте выполнения прецлагаемого устройства . блок индикации рабочей отметки горизонтальной проектной плоскости может быть выполнен в виде электронного калькулятора по заранее ввеценной математической зависимости и вводимой величине со5 781177 6отношения со счетчикбв 9 и 10, выдаю- ся, По прохожаении указанной точки втощего значение оптимального положения рой интегрирующий цвигатель 7 начинаетгоризонтальной плоскости. вращаться в противоположную сторону иРабота устройства заключается в сле- накапливает на другом счетчике 10 энадующем, чения площади подсыпки. Так продолжаетПеред началом топосъемки участокся цо конца створа, Если движение впровешивается на створы; между которы створе было по синусоиде относительноми равное расстояние. Начальный и ко- от "четной линии горизонта, то в конценечный створы отстоят от границ участ створа на счетчиках 9 и 10 набираетка на половину межстворного расстояния,10 ся одинаковое количество среэок и подДлина створов одинаковая, На точку на сыпок. Злее механизм с устройствомчала первого створа подвоцится механизм продолжает ту же работу на следующемс устройством на борту и устанавливает-. створе и т. а. В результате на счетчися по направлению створа,Предваритепь- ка 9 10ках и накапливается суммарнаяно на счетчиках 9 и 10 выставляются ц площадь срезок и подсыпок от" одной,нулевые значения и движок потенциомет общей для всех створов, отсчетной плосра с помощью ручки 21 поцводится кости горизонта, проведенной на уровне .начальной точки. бьемы земляных раэлектроавигателя 7 через редуктор 8бот могут быть опр деот могут ыть определены путем умнопоцключен к приводам счетчиков 9 и 10, 20 жения площади20 жения площади среэок и подсыпок (показани на счетчиках и ) на межстворосле настройки устройства начи ное расстояние. Так как при проведениинается движение механизма на веку, ус- планировочных работ оптимальным считановленную в конце первого створа, натается вариант, когда объем срезок препример, в начале пути подъем, а затемвышает объем подсыпок на 25-30%, топонижение линии рельефа от отсчетной отсчетную горизонтальную плоскость нелинии горизонта, проведенной на уровне обхоаимо поднять или опустить ао полуотметки земли начальной точки. Еще до чения соответствующих значений показаыачала движения гироскопический датчик ний на счетчиках 9 и 1 О, т, е. ао проугла 1 наклона фиксирует подьем и сме ектного положения. Для этого при помощает токосьемную щетку потенциометра щи редуктора 8 отключается от привода2 в соответствующую сторону от средней счетчиков 9 и 10 вал интегрирующеготочки, Как только тахогенератор 5 ста- двигателя 7 и подключается к ним хонет вырабатывать ток, начинает вращать- доной винт механизма 11 ввода соотнося интегрирующий двигатель 3, и токо- . шений значений. Арифмети .еским деле 35съемная щетка потенциометра 6 начинает нием площади срезки на плошадь подсыпотходить от средней точки. Приходит во ки по показаниям счетчиков 9 и 1 Свращение и второй интегрирующий цвига- объемов срезки и подсыпки определяетсятель 7. На одном из счетчиков 9 или 10 величина, на которую по шкале 16 отно-накапливается площадь срезки, т. е, пло- шений срезок-подсыпок устанавливает-щадь, лежащая выше отсчетной линии го- ся стрелка шаблона 13 с помощьюризонта. В наивысшей точке подьема пе- ручки 18, Эта величина может быть больред спуском гироскопический- датчик уг- ше единицы или меньше (на фиг, 1 покала,йаклона зафиксирует горйзонтальное зано положение больше единицы), Вручную;.положение базы механизма, токосъемная с помощью ручки 19 подводится подщеткапотенциометра 2 будет в среднем стрелку 15 ноль шкалы 17 рабочих отположении, а токосьемная щетка потен- меток и заканчивается подготовка устройциометра 6 - в крайнем. За точкой пеРе" ства к проектированию.гиба интегрирующий двигатель 3 врашается уже в противоположную сторону, Ин- Поворотами барашка 20 осуществляет 40, тегрирующий двигатель 7 продолжается баланс показаний на счетчиках 9 ивращаться еше в том же направлении, по (большие показания уменьшаются, астепенно замедляясь по мере уменьшения Меньшие - увеличиваются). Одновременноугла смешения токосъемной щетки по по- с балансировкой показаний блоков накоптенциометру 6. В точке пересечения ли- ления плошадейсрезок-подсыпок осущестнии рельефа с отсчетной линией гориэон- вляется перемещениешаблона 13 вместета токосьемная щетка потенциометра 6 со шкалой 16 вправо или влево (на чернахоаится против средней точки, и второй теже показано правое перемещение).интегрирующий двигатель 7 останавливает- 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 поцсыпки-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 ла 17 рабочих отметок съемная. Для каждой категории сложности рельефа (рельеф спокойный, срецний и сложный) своя шкала.Инструментальное нивелирование дает 15 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 среэок-подсыпок,2.выраженных в 4 на расстояние между створами в м, пает проектные объемы земляных работ в м .формула изобретений1. Устройство для определения оптимального положения проектной горизон-.:30 тальной плоскости при планировке, содер жащее мостовую измерительную схему свключенным 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 инте 1 рирующего двигателя, вал второго электродвигателя установлен с воэможностью селективного соецинения с приводом каждого иэ 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 шаблона зависимости значений проектных отметок от величины соотношения объемов срезки и подсыпки, с возможностью перемещения шаблона вдоль одной иэ осей координат, причем поверхность кривой зависимости сопряжена со стрелкой указателя шкалы, расположенной вдоль другой оси координат.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР% 192418, кл. С, 01 С 7/04,25.1 1.1963,2. Авторское свидетельство СССРМв 160840, кл. Я 01 С 19/44,17,04.1963 (прототип).