Устройство для тахеометрических наблюдений
DEVICE FOR TACHEOMETRIC OBSERVATIONS

Изобретение относится к геодезическим инструментам, а именно, к приборам для взятия отсчетов при проведении тахеометрической съемки труб, находящихся в горизонтальном положении, и может быть использовано при сборке стрелы шагающего экскаватора.
Для удобства используем название устройства «тотан», что является словообразованием от Тележка-Отражатель для Тахеометрических Наблюдений.
На сегодняшний день для взятия отсчетов при проведении тахеометрической съемки используют вехи с отражателями, мини-призмы, отражающие пленки (марки). Можно также использовать безотражательный режим тахеометра. Однако, используя все выше перечисленное, трудно найти центр трубы сверху, сбоку или снизу ее поверхности.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является мини-веха LeicaGLSH, которая имеет крепление типа фитинг (для установки отражателя), наконечник и круглый уровень. Однако, с помощью данного известного устройства, также тяжело найти точное положение оси или горизонта трубы, находящейся в горизонтальном положении /https:// alfa-consulting.ru/product/miniveha-leica-gls 14/.
Проблема, решаемая данным изобретением, состоит в создании устройства, позволяющего находить точное местоположение оси трубы, расположенной горизонтально, что необходимо при осуществлении работ по стыковке труб, например, верхнего пояса стрелы шагающего экскаватора.
Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для тахеометрических наблюдений, включающем веху с магнитным наконечником и отражатель, дополнительно имеется П-образный корпус, утолщенный в центральной части перекладины, имеющий две симметричные относительно вертикальной оси ножки, которые являются опорными элементами, имеющими на концах скругленныемагнитные элементы, а веха установлена в проходящем через утолщенную центральную часть корпуса насквозь отверстии, с возможностью поступательного движения, при этом один ее конец с магнитным острым наконечником, располагается по середине между опорными элементами, а на второй, выходящий наружу сверху, установлен и закреплен отражатель, причем на корпусе имеются цилиндрические уровни, один из которых расположен параллельно вехе, а другой - под прямым углом к ней.
Изобретение представлено на: фиг. 1 - Тотан; фиг. 2 - Взятие отсчетов; фиг. 3 - Варианты установки тотана; фиг. 4 - Установка тотана сверху трубы; фиг. 5 - Установка тотана сбоку трубы, фиг. 6 - Установка тотана снизу трубы.
Устройство состоит из (см. Фиг. 1): корпуса 1 П-образной формы, с утолщением в центральной части перекладины, с двумя симметричными относительно вертикальной оси 6 ножками, являющимися опорными элементами 2, имеющими на концах скругленные магнитные элементы 3, вехи 4, установленнойв проходящем через утолщенную центральную часть корпуса насквозь отверстии,один конец которой с магнитным острым наконечником 5 располагается посередине (на оси 6) между опорными элементами 2, а на второй, выходящий из центральной утолщенной части корпусавверху, расположено крепление 7, например,типа фитинг, на котором установлен отражатель 8, закрепленный при помощи зажимного винта 9. Также в крепление 7 можно устанавливать адаптер для использования других известных на сегодня видов отражателей - призма, призма 360°, светоотражающая пленка. На чертежах показан пленочный отражатель. Имеются цилиндрические уровни, один из которых 10 расположен вертикально -параллельно вехе, а другой 11 - горизонтально, под прямым углом к ней. От скатывания вниз при установке сбоку устройство можно фиксировать упором типа «башмак» (см. Фиг. 5, который состоит из корпуса 12, магнитной подошвы 13, упорной (не магнитной) части 14, механизма доводки 15 для выдвижения упорной части. С помощью магнитной подошвы 13 башмак крепится к поверхности трубы так, чтоб выдвижная упорная часть 14 упиралась снизу в корпус тотана. Для упрощения перемещения устройства по поверхности трубы (при установке), тотан может иметь вращающиеся точки опор в виде колес или роликов.
Новизной, по сравнению с известным, является наличие 2-х точек опоры (в сечении), которые, при соприкосновении с трубой и выполнении условия, что корпус тотана выставлен по одному из основных цилиндрических уровней (в зависимости от установки сверху, снизу или сбоку), создают возможность находить месторасположение оси трубы.
Устройство работает следующим образом.
Предположим, что надо произвести тахеометрическую съемку горизонтально лежащего на роликоопорах (при монтаже) верхнего пояса стрелы шагающего экскаватора ЭШ 20.90, и определить отклонения (изгибы) от оси в плане и в вертикальной плоскости. На Фиг. 2, для иллюстрации, показано схематично 3 части верхнего пояса стрелы (по факту он состоит из 4-х), которая представляет собой трубу 16, состоящую из нескольких частей, в данном случае 3-х - 17, 18, 19. Роликоопоры и штатив тахеометра не показаны.
Взятие отсчетов. Рассмотрим Фиг. 2. Устанавливаем на штатив (штатив не показан) тахеометр 20, центрируем его, настраиваем, и приступаем к работе - взятию отсчетов. Для этого поочередно, в районе стыков частей трубы, устанавливаем тотан, выставляя его по соответствующему уровню, и при помощи тахеометра, наводя его на перекрестие отражателя, берем отсчет. Тотан можно устанавливать сверху 21, сбоку 22, или снизу 23. Лучше всего его устанавливать сверху, но не всегда это представляется возможным, в таком случае взятие отсчетов 24 можно произвести сбоку или снизу. Для полного видения ситуации можно взять отсчеты со всех сторон. При взятии отсчетов принимать поправки: по высоте (если тотан стоит сверху или снизу). Это можно делать сразу на месте при помощи тахеометра, задавая в нем высоту вехи, которая у тотана постоянна (если сверху со знаком плюс, если снизу - минус); отклонения в сторону центра трубы на величину, равную высоте вехи. Это можно делать при обработке с помощью ГИС программ (например, AutoCAD, графически откладывая расстояния, в Carlson при помощи команды offset3d). Но даже не делая смещения, можно уже судить об отклонениях.
На Фиг. 3 показано: труба 16 (в сечении) и положения установки тотана. В положении сверху 21 тотан устанавливается (по цилиндрическому уровню 11 над центром (осью) трубы 25. В положении сбоку 22 тотан устанавливается (по цилиндрическому уровню 10 на одном уровне (горизонте) с осью 25 трубы. В положении снизу 23 тотан устанавливается (по цилиндрическому уровню 11) под центром трубы 25.
На Фиг. 4 детально рассмотрим установку тотана сверху. Перемещая влево-вправо тотан по поверхности трубы 16, устанавливаем пузырек цилиндрического уровня 11 ровно по середине. Если посмотреть сечение трубы с установленным тотаном, то видно, что ось цилиндрического уровня е-ж будет параллельна линии з-и соединения точек А и Б - точек касания опорными элементами 2 трубы. А ось тотана л-м в наивысшей точке трубы В, которая находится на дуге, проходящей по поверхности трубы 16 между точками А и Б, т.е. ровно посередине - пройдет через центр трубы. Поскольку радиус трубы может быть разным, а соответственно - и изгиб дуги, веха 4 в корпусе 1 имеет возвратно-поступательное движение, и прижимается к поверхности трубы в точке В с помощью магнитного острого наконечника 5 (см. Фиг. 1).
На Фиг. 5 детально рассмотрим установку тотана сбоку. Перемещая тотан верх-вниз по поверхности трубы 16, устанавливаем пузырек цилиндрического уровня 10 ровно по середине, что будет означать, что тотан установлен верно. Если посмотреть сечение трубы с установленным тотан, то видно, что ось цилиндрического уровня е'-ж' параллельна оси м'-л' тотана, который совпадает с уровнем (горизонтом) оси трубы. Поскольку радиус трубы может быть разным, а соответственно и изгиб дуги, поэтому веха 4 в корпусе 1 подвижна, и прижимается к поверхности в точке В' с помощью магнитного наконечника 5 (см. Фиг. 1). От скатывания вниз по поверхности трубы тотан может подпирается башмаком. С помощью магнитной подошвы 13 корпус башмака 12 крепится к поверхности трубы 16 так, чтоб выдвижная упорная часть 14 упиралась снизу в корпус тотана. Чтобы при установке (по цилиндрическому уровню)тотанане двигать башмак, на нем есть механизм доводки 15, поворачивая ручку которого можно выдвигать или задвигать упорную часть, тем самым двигая тотан по поверхности трубы 16 - опускать или поднимать, пока он не будет выставлен по цилиндрическому уровню.
На Фиг. 6 детально рассмотрим установку снизу. Перемещая влево-вправо тотан по поверхности трубы 16, устанавливаем пузырек цилиндрического уровня 11 ровно по середине, что будет означать правильную установку. Если посмотреть сечение трубы с установленным тотан, то видно, что ось цилиндрического уровня е''-ж'' будет параллельна линии з''-и'', проходящей через А'' и Б'' - точки касания опорными элементами 2 трубы, а ось тотан л''-м'' в нижней точке трубы В'', которая находится посередине на дуге, проходящей по поверхности трубы 16 между точками А'' и Б'', будет находится под центром трубы, где проходит ее ось. Поскольку радиус трубы может быть разным, а соответственно и изгиб дуги, поэтому веха 4 в корпусе 1 подвижна, и прижимается к поверхности в точке В'' с помощью магнитного наконечника 5 (см. Фиг. 1).
Примечание: от скольжения тотанапо поверхности трубы под ним может быть установлен упорный башмак. Также вместо вехи при взятии тахеометров отсчетов сбоку в безотражательном режиме вместо вехи может быть использован маркер соответствующего диаметра, или снабженный адаптером, т.е. вместо отражателя вставляется маркер (фломастер) и он наконечником ставит (чертит) точку. Тотан убирается, и отсчет берется тахеометром в безотражательном режиме, уже наводя его зрительную трубу на точку.
Технический результат использования изобретения заключается в том, что создается возможность определить местоположение оси, взять отсчет, т.е. получить координаты точек, а значит, точно осуществить стыковку труб.