ОТРАЖАТЕЛЬ

Полезная модель относится к геодезическому приборостроению и может быть использована в геодезических приборах, предназначенных для измерения углов и расстояний, а именно в светодальномерах и тахеометрах, способных работать в дневное и ночное время суток, а также при плохих погодных условиях.
В геодезии нашли широкое применение наборные отражатели, состоящие из нескольких элементов. Основными элементами таких отражателей являются: стойка, марка и светоотражающие элементы в оправах. Стойка применяется для установки отражателя. Марки используются в качестве визира при измерении углов и расстояний, а также позволяют облегчить поиск отражателя при измерении больших дистанций или при затрудненных условиях поиска. Чаще всего марки наносятся на плоскую рамку. В качестве светоотражающих элементов могут использоваться плоские зеркала, катафоты, зеркально-линзовые системы различной конструкции, уголковые отражатели и трипель-призмы. Наибольшее распространение получили отражатели с трипель-призмами благодаря удобству работы с ними ввиду малой чувствительности к перекосам относительно измеряемой линии, надежности, простоте конструкции, возможности набора в секции и др. Светоотражающие элементы вставляются в оправы, при этом отражатели могут иметь различное исполнение, как например, отражатели, выпускаемые фирмами Leica, Topcon, Sokkia, Omni.
Известны отражатели, в которых, марки нанесены непосредственно на стойку (см. Большой и малый отражатели светодальномера СТ5. А.И.Захаров, «Геодезические приборы», справочник, Москва, «Недра», 1989, с.201-202) или отражатели, в которых марки нанесены на плоские рамки,
устанавливаемые в вилку, которая крепится к стойке (см. Каталог CST Corporation, 2002 г., стр. 32-36, модели 63-1010, 63-20 ЮМ, 63-2600, 63-3010, 63-3023, 63-3500М и др.). Светоотражающие элементы в оправах могут быть непосредственно закреплены на стойке (см. Малый отражатель светодальномера СТ5. А.И.Захаров, «Геодезические приборы», справочник, Москва, «Недра», 1989., с.202) или могут устанавливаться на плоскую рамку (см. Большой отражатель светодальномера СТ5. А.И.Захаров, «Геодезические приборы», справочник, Москва, «Недра», 1989, с.201 и Каталог CST Corporation, 2002 г., стр. 32, модель 63-2600), которая может быть совмещена с маркой (см. Каталог CST Corporation, 2002 г., стр. 32, 34, модели 63-2010М, 63-3010, 63-3500М). В зависимости от решаемых задач количество светоотражающих элементов может меняться от одного до шести и более. Для измерения малых расстояний достаточно наличие одного светоотражающего элемента. Для измерения больших расстояний (свыше 500 м) необходимо увеличить отражаемый световой поток, для чего отражатель снабжается несколькими светоотражающими элементами (обычно от трех до шести). Общим для всех перечисленных выше отражателей является то, что каждый светоотражающий элемент устанавливается в собственную, как правило, металлическую оправу. При этом вес известных отражателей увеличивается с каждым дополнительным светоотражающим элементом в оправе.
Поскольку геодезические приборы являются, чаще всего, переносными полевыми приборами или - модулями, устанавливаемыми на теодолитах, снижение массы прибора и удобство при эксплуатации приобретают при их разработке важнейшее значение.
За прототип выбран большой отражатель отечественного светодальномера СТ5 (см. Большой отражатель светодальномера СТ5. А.И.Захаров, «Геодезические приборы», справочник, Москва, «Недра», 1989, с.201), состоящий из рамки, вилки с нанесенной маркой, служащей для установки рамки, и шести светоотражающих элементов, выполненных в
виде трипель-призм, каждая из которых устанавливается в собственную сборную металлическую оправу. При необходимости можно менять комплектацию светоотражающих элементов: располагать их на рамке в один ряд по 3 шт. или установить только один светоотражающий элемент. Светоотражающие элементы крепятся к рамке с маркой с помощью сборных металлических оправ. Рамка с маркой устанавливается на полуосях в вилке и фиксируется винтами. Затяжкой винтов можно регулировать момент вращения плоской рамки с маркой и светоотражающим элементом вокруг горизонтальной оси.
Недостатками прототипа и известных отражателей являются:
- наличие значительного числа сборочных единиц;
- значительная масса;
- значительные трудозатраты при изготовлении.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение технологичности изготовления и потребительских качеств изделия.
Технический результат, достигаемый при использовании предлагаемого решения, заключается в уменьшении количества сборочных единиц, унификации деталей, использовании модульного принципа сборки, снижении массы отражателя и трудозатрат при изготовлении.
Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что отражатель имеет модульное исполнение и состоит из рамки, на которую нанесена марка, вилки, в которую устанавливается рамка и, по меньшей мере, одного светоотражающего элемента, устанавливаемого в оправу, связанную с рамкой, закрепленной на полуосях в вилке так, что геометрический центр, по меньшей мере, одного светоотражающего элемента проходит через горизонтальную ось вращения рамки.
От прототипа заявляемый отражатель отличается тем, что рамка выполнена монолитной с оправой, по меньшей мере, одного светоотражающего элемента.
Кроме того, отражатель может дополнительно содержать не менее трех светодиодов с источником питания, установленных на лицевой поверхности марки вокруг, по меньшей мере, одного светоотражающего элемента.
Выполнение рамки с нанесенной на нее маркой монолитной с оправой, по меньшей мере, одного светоотражающего элемента позволяет выполнить такую деталь из одного материала, что повышает технологичность изготовления изделия, сокращает количество сборочных единиц отражателя, упрощает сборку, позволяет изготовить все детали отражателя из «легких» материалов, например, пластмасс, что позволяет снизить массу изделия, при этом повышается жесткость конструкции, что обеспечивает соответствие заданной точности, стабильность результатов измерений, высокую надежность и производительность.
Совмещение геометрического центра светоотражающих элементов, с центральным перекрестием рисунка марки и горизонтальной осью вращения рамки, позволяет заменять один модуль на другой, т.е. выполнить быструю замену модуля в полевых условиях в зависимости от поставленных задач и расширить круг выполняемых работ.
Наличие светодиодов существенно увеличивает пригодность изделия для работы в различных климатических условиях и при различной освещенности.
Заявляемая полезная модель представлена на фиг.1 и фиг.2.
На фиг.1 изображен отражатель с одним светоотражающим элементом, вид спереди и сбоку.
На фиг.2 изображен отражатель с тремя светоотражающими элементами, вид спереди и сбоку.
Отражатель содержит вилку 1 (фиг.1 и фиг.2), плоскую рамку 2 с нанесенным рисунком марки, выполненную монолитно с оправой, по меньшей мере, одного светоотражающего элемента 3, представляющего собой трипель-призму. По меньшей мере, один светоотражающий элемент 3 крепится к оборотной стороне рамки 2 с помощью крышки 4 и винтов 5. В
темное время суток и при плохих погодных условиях используются светодиоды 6, установленные на лицевой поверхности рамки 2 вокруг, по меньшей мере, одного светоотражающего элемента 3. При этом конструктивное исполнение обеспечивает совпадение геометрического центра С, по меньшей мере, одного светоотражающего элемента 3 с центральным перекрестием рисунка марки, нанесенного на рамку 2, через который проходит горизонтальная ось вращения рамки 2. Модуль отражателя, состоящий из рамки 2 с нанесенным рисунком марки и встроенным, по меньшей мере, одним светоотражающим элементом 3, закрепляется в вилке 1 на полуосях 8 с помощью винтов 9.
Отражатель работает следующим образом.
Вилка 1 (фиг.1 и фиг.2) с установленным в ней модулем отражателя, содержащим рамку 2 с нанесенным рисунком марки и, по меньшей мере, одним светоотражающим элементом 3, встроенным в рамку 2 с помощью крышки 4 и винтов 5, крепится к стойке и устанавливается на измеряемое расстояние, например 100 метров (на чертеже не показано). Зрительную трубу геодезического прибора наводят на отражатель до совмещения перекрестия зрительной трубы с геометрическим центром перекрестия марки (в светлое время дня) или геометрическим центром С, по меньшей мере, одного светоотражающего элемента 3 (в вечернее время, сумерки и при плохой видимости). Геодезический прибор излучает направленный световой поток на отражатель. По меньшей мере, один светоотражающий элемент 3 возвращает световой поток обратно на геодезический прибор. Полученные при этом показания прибора позволяют точно определить измеряемое расстояние. В отличие от прототипа, такой отражатель легко переносить с места на место в виду его облегченной конструкции и легко, в зависимости от поставленных задач, можно производить замену модулей в полевых условиях.
При работе в темное время суток дополнительно подключают светодиоды 6 к сменному источнику питания, снабженному переключателем,
что обеспечивает быстрый поиск отражателя и наведение на него геодезического прибора.
При работе с таким отражателем повышаются эксплуатационные характеристики прибора, такие как, удобство при переноске и установке отражателя в полевых условиях, удобство размещения отражателя в футляре, простота и удобство замены разных модулей, которыми оснащена исходная модель для возможности выполнения дополнительных функции, при этом эффект достигается, во-первых, за счет снижения массы прибора, во-вторых, за счет унификации деталей с использованием базовых конструкций.
Внешний вид такого отражателя отвечает современным требованиям технической эстетики и эргономике.
Заявляемая полезная модель отражателя предполагается к использованию на ФГУП «ПО «УОМЗ» в 2004 году.