Вычислительное устройство для расчета параметров автомобильных дорог

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК, АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсникСоциапнстнчесинкРеспубики ц 955097(53) УДК 681332.2(088.8) Дата опубликования описания 30 . 08 . 82(72) Автор изобретения Д. К, ДауласФ1Среднеазиатское отделение Всесоюзного одена Ленинапроектно-изыскательского и научно-исслеДаадХальакыа -., -.-института "Гидропроект" им. С, Я. Жука(54) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСЧЕТА ЛАРАИЕТРОВ АВТОМОБИЛЬИХ ДОРОГИзобретение относится к вычислительным устройствам с ручным управлением и предназначено для использования при проектировании автомобильныхдорог.Известно вычислительное устройство,содержащее планшет-основание с линейной шкалой, на котором закреплен пер,вый направляющий элемент с линейкой,установЛенной подвижно и перпендикулярно относительно первого направляющего элемента, параллельно которомув планшете выполнен второй направляющий элемент с подвижно установленнойв нем пластиной 11,15Известное устройство не может бытьиспользовано для расчета параметровавтомобильных дорог.Наиболее близким техническим решением к изобретению является вычисли отельный прибор для расчета параметров дорог, который включает пластинурасположенную перпендикулярно к поверхности планшета и снабженную вы 2ступом, а в линейке выполнен вырез, в котором расположен выступ пластины, причем на поверхность планшета нанесены линии полуокружности доРчги и касательные к ним, лучевые линии откосов .и линии высоты визирного луча, а на поверхность линейки - линейная шкала 21.Известный прибор предназначен для выполнения конкретных расчетов по определению расстояний видимости на кривых в плане участках дорог,и име ет соответствующие этому своему назначению конструктивные, текстуальные и графические особенности, не позволяющие использовать его при расчетах виражей на автомобильных дорогах. В этом заключается его глав. ный недостаток.Цель изобретения - ускорение процес са вычислений при расчете виражей на автомобильных дорогах.Указанная цель достигается тем, то в вычислительном устройстве,для955097 расчета параметров автомобильных дорог, содержащем основание, на котором нанесена графическая информация,на основании расположена первая линейка со шкалами, закрепленная подвижно в направляющей прорези основания перпендикулярно ей, на основаниенанесены шкалы заложения проезжейчасти дороги и обочин, линии уклоновпроезжей части и обочин, пересекаемые 10осевыми линиями проезжей части, причем в точках пересечения осевых линийдороги и линий уклонов проезжей частиа также в нулевой точке заложенияи уклонов проезжей части выполнены 35конусообразные гнезда, при этом в устройство введены вторая линейка сошкалой, закрепленная подвижно в направляющей прорези основания и расположенная параллелЬно первой линейке. 20и прозрачная поворотная линейка спродольной прорезью, в которой размещен фиксирующий элемент, выполненный в виде болта с конической головкой, 25. На фиг. 1 показано устройство всобранном виде; на фиг, 2 - элементыустройства.Предлагаемое устройство состоит изпрямоугольного основания 1, горизонтально двигающихся двух паралрльных"линеек 2 и 3 со шкалами прозрачнойповоротной линейки 4. На основании 1параллельно с одной из его сторон нанесены масштабные линейки шкалы 5 и6 заложения проезжей части дороги и,обочин,В нулевом пункте проходят линии 7относительных уклонов виража проезжей части и обочин дороги, пересека 40емые осевыми линиями 8 проезжей части;от точки пересечения которых проведены линии 9 относительных уклонов двухскатного профиля. проезжей части дороги до начала отгона виража.Перпендикулярно шкале 6 нанесены45линейные шкалы 10 и 11 понижения обочин и длин отгона виража с ординатными линиями 12, а параллельно однойиз сторон основания 1 нанесены линии13 и 14,Перпендикулярно ординатным линиям 12 на основании 1 выполнена прорезь 15, а в точках пересечения осевых линий 8 проезжей части с линиями , 55 относительных уклонов и в точке пере.сечения .пинии 7 относительных уклонов виража т, е, в точке нулевого пункта шкал 5, 6 и 11), выполнены конусообразные гнезда 16 и 17,На линейках 2 и 3 для связи с основанием 1 и обеспечения горизонтального их перемещения по ней предусмотрены выступы 18, которые входят впрорезь 15 основанияНа линейке 2 нанесены масштабныелинейные шкалы 19 и 20 длины отгонавиража, нулевым пунктом которых является точка их .пересецения с линией "шкалы 5 при 12 = 0,02 и 1 = 0,01,где 1 - продольный уклон внешнейкромки проезжей части.На линейке 3 нанесена линейнаяшкала 21 превышения, нулевым пунктомкоторой тоже является точка ее пересечения с линией шкалы 5 основания 9.Прозрачная линейка 4 выполнена спродольной прорезью 22 по осевой линии 23,Для поворота линейки 4 по основанию 1 (на нужный радиус) и для припод.нятия ее хвостовой части при опираниина линейки 2 и 3 в прорези 22 размещен фиксирующий элемент, выполненныйв виде болта 24 с конической головкой, которая при работе находится водном из конусообразных гнезд 16 и17 основания 1. Для крепления болтак линейке он снабжен гайкой 25,Известно, что расчет виражавключает определение следующих величин:, длины отгона виража и проектныеотметки проезжей части и обочин.Длину отгона виража определяютпо формуле Вх"где В - ширина проезжей части дороги;11 - поперечный уклон проезжейчасти на вираже;1 - продольный уклон внешнейкромки проезжей части наотгоне виража;Вх=6 - превышение внешней кромкипроезжей части.Промежуточные отметки превышения ,проезжей части и обочин до отгона виража и при полном отгоне виража определяют каждый раз из подобия двух треугольников, а именно: поперечного и продольного.Работа с помощью предлагаемого устройства осуществляется следующим образом,Заданные параметры дороги до нача ла отгона виража и условие решенияФ7 6линии относительно уклона 1 = 0,02 сосью проезжей части 8 по значениюВ = 7,5 м, коническую головку болта24, поворачивают прозрачную линейкутаким образом, цтобы ее осевая линия 23 пересекла грань линейки 2 ишкалу 19 в точке со значением== 6,0 м.Затем приближают линейку 3 к линей-.ке 2, переносят эту точку по линиямна шкале 3 и читают превышение внешней кромки проезжей части Ь = 12 см,Для того, цтобы найти превышениевнешней бровки обочины отодвигают линейку 3 в прежнее положение при В == 9,0 м и в точке пересечения осевойлинии 23 прозрачной линейки 4 со шкалой 21 читают превышения Ь - "13,8 см,Таким образом определяют превышения любой точки заложения проезжей,части и внешней обочины до длины- 7,5 м от начала отгона виража,Для определения превышения внешней кромки проезжей части и обочиныпри= 13 м от начала отгона виражаконическую головку 24 болта устанавливают в гнездо 17, а линейку 4 вращают до тех пор, пока ее осевая линия 23 пересечет шкалы 19 линейки 2с отсчетом и = 13,0 м,Действуя, как и в предыдущем случае (при 1. = 6,0 м) определяет превышение внешней кромки проезжей частиЬ = 26 см .и бровки внешней обочиныЬ = 31,2 см.Таким образом определяют превышение любой точки проезжей части и обочин до достижения долного виража при= 0,04.Для определения любой точки проезжей части левее линейки 2 линейку 3переставляют левее линейки 2, а отсчеты берут для данного положенияшкалы 5 таким же образом, как и в предыдущих примерах.Аналогичным образом, как и при определении превышения, определяют ипонижения бровки внутренней обочины,зная ее заложения на шкале 6.Например, при длине отгона виража13,0 м бровка внутренней обочиныудалена от внутренней кромки проезжей части на ширину минимальной обочины плюс уширение (т. е, 1,0 + 1,3- 2,3 м),Точку на шкале заложения обочины6, равную 2,3 и по ординатным линиям12, опускают до пересечения с осевойлинией 23 прозрачной линейки 4, кото 5 95509задачи определяют положение линеек2-4 основанияНапример, при проектировании автомобильной дороги заданы: ширина проезжей части В = 7,5 м; поперечный ук-лон до начала отгона виража .(двускатный)= 0,02; ширина внешней обочины 1,5 м; ширина внутренней минимальной обочины 1,0 м; ширина полногоуширения 1,5 м; продольный уклон от Огона виража 1,2 = 0,02; поперечный уклон полного виража 1 = 0,04.При этом требуется определить полную длину отгона виража и его проект 1 ные отметки внешней кромки проезжей 15части и бровки обочины виража на расстоянии от начала отгона виража1. = 6,0 и и 1. = 13,0 м.Эту задацу решаем следующим образом. 20Для получения отсчетов на шкале19 или 20 линейку 2 перемещают горизонтально по вырезу 15 таким образом,чтобы левая грань этой линейки пересекла шкалу 5 основания 1 на цифре и7,5 и, равной ширине проезжей части.Далее линейку 2 оставляют в этом положении неподвижной.Пересечение шкалы 19 с линией относительных уклонов 7 для 1 = 0,04 щдает отсчет длины отгона полного виража равной= 15,0 м.Затеи передвигают линейку 3 вплотную к линейке 2, переносят эту точкуна шкалу 21 превышения, читают превышение внутренней кромки проезжей части относительно внутренней кромкипроезжей части Ь = 30 см.Далее, отодвигают линейку 3 вправо до тех пор, пока ее левая граньпересечет шкалу 5 на цифре 9,0 и равной сумме ширины проезжей части и ширины внешней обочины (7,5 + 1,5 == 9,0 м),На точке пересечения продолжениялинии относительных уклонов 7 при= 0,04 со шкалой 21 превышения читают превышение бровки внешней обочины, равное Ь = 36 см.Наглядно видно, что односкатностьпоперечного профиля проезжей части иобочины при отгоне виража достигаетсяпри длине отгона виража 7,5 м от начала отгона.Для определения превышения внешнейЯкромки проезжей части и обочины при= 6 м от начала отгона виража устанавливают на конусообразном гнезде16, находящемся. в точке пересечения7 95509 рая пересекает шкалу 19 линейки 2 на отметке 1. = 13,0 м, затем по горизонтальным линиям 14 переходят к шкале 10 понижения на основании 1 и читают понижения бровки 6 = 8,0 см.Чтобы определить величину уширения на расстоянии 1. = 6,0 м и 1. = 13,0 от начала отгона виража коническую головку 24 болта прозрачной линейки 4 помещают в гнездо 17 пластины-основания 1 и поворачивают прозрачную линейку 4 до твх пор, пока ее осевая линия 23 не пересечет точку на левой стороне шкалы 11 длин отгона, виража с координатами 1. = 15,0 м и В = 1,5 и 1 на шкале 6.Далее на шкале 11 задают точки 1. = 6,0 м и 1 = 13,0 м и переносят их по горизонтальным линиям 13 до их пересечения с осевой линией 23 про зрачной линейкиЗатем опускают эти точки по ординатным линиям 12 на шкале 6 и читают уширения на данных расстояниях от начала отгона виража соответственно 2 В = 0,60 м и В = 1,30 м.Таким образом, предлагаемое устрой ство позволяет быстро и с высокой точностью рассчитывать виражи на автомобильных дорогах. 30Формула изобретенияВычислительное устройство для расчета параметров автомобильных дорог,содержащее основание, на котором нанесена графическая информация, наосновании расположена первая линейка со шкалами, закрепленная подвижнов направляющей прорези основания,перпендикулярно к ней, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюускорения, процесса вычислений прирасчете виражей на автомобильных дорогах, на основании нанесены шкалызаложения проезжей части дороги иобочин, линии уклонов проезжей частии обочин, пересекаемые осевыми линиями проезжей части, прием в точкахпересечения осевых линий дороги илиний уклонов проезжей части, а также в нулевой точке заложения и уклонов проезжей части выполнены конусообразные гнезда, при этом в устройство введены вторая линейка со шкалой,закрепленная подвижно в направляющей.прорези основания и расположеннаяпараллельно первой линейке, и прозрачная поворотная линейка с продольной прорезью, в которой размещен фиксирующий элемент, выполненный в виде болта с конической головкой,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 18981, кл. С 06 С 1/04, 1930.2. Авторское свидетельство СССРМф 702380, кл. О 06 .6 1/04, 1977. 955097 Составитель И. Шелиповаараненко Техред М.Тепер Корректор Р. Грицен Редакто 9/55 Зак иал ППП "Патент",ф г, Ужгород, ул. Проектная,ТираНИИПИ Гос . по делам 035, Моск ж 731дарственногоизобретений иа, Ж, Рауш Подписноеомитета СССРоткрытийкая наб., д, 4/