СНЕГОМЕРНАЯ РЕЙКА

Устройство относится к гидрометеорологическим приборам, в частности, к технике для измерения высоты снежного покрова при производстве снегомерных съемок. Снегомерная рейка может быть использована в качестве щупа при экстренном поиске под завалами снега еще живых людей.
Известна переносная снегомерная рейка, представляющая собой деревянный прямоугольный брусок с нанесенными на нем делениями и оцифровкой этих делений. Нижний конец рейки имеет вид равностороннего клина с металлическим наконечником, конец которого совпадает с нулевым делением шкалы [Справочник по гидрометеорологическим приборам и установкам. - Л.: Гидрометеоиздат, 1976.- С.190-191.] [1].
Известна переносная снегомерная рейка с делениями и оцифровкой, выполненная из цельного дюралюминиевого швеллера со съемной деревянной ручкой. На боковой стороне рейки имеются отверстия для закрепления съемной ручки на требуемой высоте. Вес рейки составляет от 2 кг до 3 кг [Справочник по гидрометеорологическим приборам и установкам. - Л.: Гидрометеоиздат, 1976. - С.75-76.] [1].
Недостатком данных реек является неудобство при их транспортировке вследствие их больших габаритов.
Известен составной снегомер, представляющий собой систему металлических труб, соединенных между собой при помощи байонетных затворов. На снегомер нанесены деления для измерения глубины снежного покрова [Справочник по гидрометеорологическим приборам и установкам. - Л.: Гидрометеоиздат, 1976. - С.75.] [1].
Известное снегомерное устройство является громоздким и тяжелым из-за предусмотренного конструкцией прибора отбора столба снега для определения плотности. Это создает дополнительные трудности при перевозке прибора или при его переноске во время маршрутных снегосъемок, большей частью выполняемых в пешем порядке, в условиях горной местности и глубокого снега. При неоднократном использовании снегомер, особенно в узлах соединения, покрывается обмерзшим снегом или льдом, затрудняя и делая невозможной сборку и разборку прибора без промежуточного оттаивания, что усложняет производство работ и увеличивает время их выполнения.
Измерение высоты снежного покрова при выполнении маршрутных снегомерных работ предъявляет особые требования к применяемому для этой цели инструменту. Для удобства доставки инструмента к месту измерения конструкция должна быть компактной, надежной, защищенной от образования льда или попадания другого мусора в соединения конструкции. Необходимо обеспечить соединения деталей между собой без применения соответствующих инструментов.
Техническим результатом полезной модели является облегчение производства снегомерных работ, снижение затрат времени для получения необходимых данных, повышение качества измерений.
Достижение технического результата осуществляют применением для измерения высоты снежного покрова составной снегомерной рейки, представляющей собой систему трубок, соединенных между собой, с делениями на наружной поверхности. Устройство имеет заостренный наконечник на конце нижней части и выполнено складным. Снегомерная рейка содержит рукоять и рабочую часть из двух и более секций-трубок, объединенных гибкой связью в виде металлического тросика. Секции-трубки соединены между собой при помощи разъемного штифтового устройства. Рукоять крепится к верхней секции-трубке снегомерной рейки при помощи узла соединения с возможностью ограниченного поворота ее при складывании в плоскости, проходящей через продольную ось, относительно поперечной оси, расположенной в нижней части рукояти в указанном узле соединения.
Продольная ось рукояти смещена относительно продольной оси снегомерной рейки для обеспечения возможности складывания рукояти при разборке устройства.
Снегомерная рейка содержит средство фиксации ее в сложенном состоянии.
Средство фиксации снегомерной рейки в сложенном состоянии выполнено в виде ремня, закрепленного на наружной поверхности верхней секции-трубки.
Разъемное штифтовое устройство представляет собой штифт цилиндрической формы с боковой сквозной продольной прорезью. Указанный выше штифт жестко закреплен на конце одной из соединяемых секций-трубок при помощи, например, заклепок. Выступающая часть штифта обеспечивает возможность установки на него смежной секции-трубки.
Рукоять представляет собой трубку с двумя диаметрально расположенными продольными прорезями в верхней части трубки и одной продольной прорезью в нижней части. На рукояти расположено кольцо-стопор с возможностью скольжения по ее поверхности. На продольной оси рукояти имеется болт, закрепленный на торце рукояти гайкой-барашком и шайбой. Нижняя часть болта выполнена плоской и имеет сквозное отверстие для клиновидного устройства. Клиновидное устройство имеет вид четырехугольной призмы со сквозным продольным отверстием в нижней части и сквозным поперечным отверстием в верхней угловой части. Нижний конец рукояти снабжен заглушкой со сквозной боковой прорезью.
Узел соединения рукояти и верхней секции-трубки содержит две пластины, расположенные напротив друг друга с наружной стороны нижней части рукояти и верхней секции-трубки. Нижняя часть каждой пластины имеет жесткое соединение с верхним концом указанной верхней секции-трубки при помощи заклепок и заглушки, установленной на конце в указанной секции-трубке. Пластины соединены тремя стержнями. Один из них является поперечной осью, относительно которой происходит ограниченный поворот рукояти. Другой стержень является упором при складывании рукояти и одновременно
предохраняет тросик от повреждения при повороте рукояти. Стержень, расположенный в верхней части, является упором для рукояти в рабочем положении. В верхней части пластины имеют прорези для введения кольца-стопора.
Гибкая связь элементов снегомерной рейки выполнена в виде металлического тросика небольшого диаметра. Тросик проходит через внутреннее пространство отдельных секций-трубок через прорези в цилиндрических штифтах и в заглушке рукояти, соединяя все секции-трубки и рукоять. Нижний конец тросика закреплен во внутреннем пространстве нижней секции-трубки при помощи втулки с шайбой. Между шайбой и нижней торцевой поверхностью цилиндрического штифта вокруг тросика расположена пружина. Между пластинами узла соединения рукояти и верхней секции-трубки часть тросика расположена вне трубки. В верхней части верхней секции-трубки через продольную прорезь в стенке трубки тросик выходит из внутреннего пространства снегомерной рейки и между пластинами, соединяющими снегомерную рейку и ее рукоять через боковую прорезь в заглушке рукояти входит во внутреннюю полость рукояти. Верхний конец тросика закреплен в нижней части болта рукояти при помощи описанного выше клиновидного устройства.
Конструкция снегомерной рейки поясняется приводимыми чертежами.
Фиг.1. - снегомерная рейка в рабочем состоянии, общий вид.
Фиг.2. - то же, в стадии складывания или при подготовке к работе.
Фиг.3. - продольный разрез верхней части устройства.
Фиг.4. - продольный разрез нижней части устройства.
Фиг.5. - поперечный разрез по А-А.
Фиг.6. - поперечный разрез по Б-Б.
Фиг.7. - узел В в положении разъема клина из отверстия в нижней части болта.
Устройство имеет рабочую часть, составленную из двух и более секций-трубок 1, снабженную рукоятью 2 с проходящим внутри всего устройства тросиком 3, предназначенным для придания конструкции жесткости в рабочем состоянии и для удержания секций-трубок при
сборке или разборке устройства (Фиг.1, Фиг.2 и Фиг.3). Рукоять 2 представляет собой трубку с двумя диаметрально расположенными продольными боковыми прорезями 4 в стенке трубки и одной прорезью 5 в нижней части рукояти 2. Прорезь 5 необходима для выхода излишней длины тросика 3 при складывании конструкции. В нижней части рукояти 2 установлена плотно заглушка 6 с продольной сквозной прорезью 7, расположенной сбоку. Сквозная прорезь 7 в заглушке 6 предназначена для пропускания тросика 3 в полость рукояти 2. Рукоять 2 снабжена болтом 8, имеющим головку 9, расположенным на верхнем наружном конце рукояти. Болт установлен на продольной оси рукояти 2 при помощи шайбы 10, на которую опирается удерживающая болт 8 гайка-барашек 11.
Нижняя часть болта 8 (Фиг.7) выполнена плоской и имеет сквозное отверстие 12, нижняя грань которого имеет наклон, для исключения перегиба тросика 3, пропускаемого через указанное выше отверстие 12. Верхняя часть тросика 3 фиксируется при помощи клиновидного устройства 13. Клиновидное устройство 13 выполнено в виде четырехугольной призмы, имеющей продольное сквозное отверстие 14 в нижней части и сквозное поперечное отверстие 15 в верхней угловой части (Фиг.7).
Секции-трубки 1 соединены между собой при помощи разъемного штифтового устройства. Указанное разъемное устройство выполнено следующим образом. В верхней части каждой соединяемой друг с другом секции-трубки (кроме верхней) жестко закреплен выступающий из нее цилиндрический штифт 16 со сквозной продольной прорезью 17, расположенной сбоку для пропускания внутри устройства тросика 3. В качестве крепежного элемента могут быть использованы заклепки 18. На нижнем конце нижней секции-трубы расположен наконечник 19.
Рукоять 2 крепится к рабочей части снегомерной рейки при помощи узла соединения с возможностью поворота рукояти 2 при выводе рейки из рабочего положения в состояние транспортирования и обратно. Узел соединения, содержит две пластины 20, расположенные одна напротив другой с наружной стороны узла соединения. Нижняя часть каждой пластины 20 имеет жесткое соединение с верхним концом
верхней секции-трубки 1 при помощи заклепок 18 и заглушки 21, плотно установленной на конце в трубке. Пластины 20 соединены стержнем 22, вокруг которого происходит поворот рукояти 2. В нижней части между пластинами 20 проходит стержень 23, который служит упором для рукояти 2 при складывании снегомерной рейки и одновременно предохраняет тросик 3 от повреждения при повороте рукояти 2. В верхней части пластины 20 соединяет стержень 24, являющийся упором для рукояти 2 при приведении снегомерной рейки в рабочее состояние. В верхней части пластин имеется прорезь 25 для введения в нее кольца-стопора 26, расположенного на рукояти 2, с возможностью передвижения - скольжения по ее поверхности. Введение в прорезь 25 кольца-стопора 26 необходимо для обеспечения фиксации рукояти 2 в рабочем положении. Продольная ось рукояти 2, на которой расположен стержень 22 и центральная ось рабочей части снегомерной рейки смещены относительно друг друга для обеспечения возможности складывания рукояти 2.
Нижний конец тросика 3 имеет крепление во внутреннем пространстве нижней секции-трубки 1 при помощи втулки 27 и шайбы 28 (Фиг.4). Между шайбой 28 и нижней торцовой поверхностью цилиндрического штифта 16 вокруг тросика 3 расположена пружина 29, (тросик проходит внутри нее). В узле соединения рукояти 2 и рабочей части снегомерной рейки между пластинами 20 (Фиг.3) через прорезь 30 в стенке трубы 1 тросик 3 выходит из внутреннего пространства снегомерной рейки и через продольную прорезь 7 в заглушке 6 входит во внутреннюю полость рукояти 2. Далее тросик 3 проходит через продольное отверстие 14 в нижней части клиновидного устройства 13 и затем через сквозное поперечное отверстие 15 в верхней угловой части клиновидного устройства 13. Верхний конец тросика 3 опаян.
К верхней секции-трубке 1 при помощи заклепки 31 крепится ремешок 32, стягивающий устройство после его приведения в транспортное состояние.
При изготовлении снегомерной рейки определяют необходимое количество секций-трубок 1 заданной длины каждой секции-трубки для конкретной работы. После закрепления нижнего конца тросика 3 во
внутреннем пространстве нижней секции-трубки 1 при помощи втулки 27, шайбы 28 и пружины 29, верхний конец тросика 3 пропускают через необходимое для данной конструкции количество секций-трубок 1, снабженных штифтами 16 и заглушкой 21. Верхнюю часть тросика 3 пропускают в полость рукояти и клиновидного устройства, как указано выше. Далее верхнюю часть тросика 3 вытягивают через петлю между отверстиями 14 и 15 до начала сжатия пружины 29. В этом состоянии клиновидное устройство 13 вводят в отверстие 12 нижней части болта 8, тем самым устанавливая начальную длину тросика 3. При приведении снегомерной рейки в рабочее состояние окончательное рабочее натяжение указанного тросика регулируют при помощи гайки-барашка 11.
Для приведения снегомерной рейки в рабочее состояние освобождают ремешок 31, соединяют все секции-трубки 1, надевая концы смежных секций-трубок на выступающие части цилиндрических штифтов 16, в итоге получая рабочую часть снегомерной рейки. Затем рукоять 2 поднимают в рабочее положение, отводя ее к упору 24. Кольцо-стопор 26 вводят в прорези 25 пластин 20, закрепляя рукоять 2 в рабочем состоянии. Закрепленный в верхней части рукояти 2 подпружиненный тросик 3 при помощи клина 13 при установке рукояти 2 в рабочее состояние натягивается, придавая конструкции дополнительную жесткость. Для более точного регулирования длины тросика 3 подкручивают гайку-барашек 11 на болте 8. Снегомерная рейка готова к работе.
Для придания устройству транспортного положения кольцо-стопор 25 выводят из прорезей 25 пластин 20 и поворачивают рукоять вокруг оси 22 вниз (Фиг.2). Затем секции-трубки 1 разъединяют и складывают устройство, при этом при ослаблении натяжения тросика 3 излишки его длины могут выходить в прорезь 5 нижней части рукояти 2. При складывании устройство скрепляют ремешком 32. После придания снегомерной рейке компактной формы, ее укладывают в специальный чехол для дальнейшей транспортировки.
Предлагаемая конструкция снегомерной рейки имеет ряд выгодных преимуществ. В отличие от существующих аналогов засоренность и обмерзание узлов соединения можно легко устранить на
месте производства работ простым подергиванием тросика. Внешние обмерзания можно легко зачистить ножом или любым подобным предметом. Для облегчения сборки и разборки конструкции тросик подпружинен. Соединения секций трубок легко устанавливаются и разбираются. Наличие гибкой связи исключает потери секций при их разъединении в процессе использования. Отсутствие резьбовых соединений не требует наличия соответствующих инструментов, что значительно упрощает проведение снегомерных работ и повышает качество их проведения, так как соединения секций-трубок исключают недокрутку, характерную для резьбовых соединений.
Заявляемое устройство компактно и удобно в работе. При необходимости его можно использовать в качестве щупа в экстренных случаях для поиска попавших под лавину людей. Оно позволяет с минимальными затратами времени и сил проводить снегомерные работы. Снегомерная рейка предлагаемой конструкции не имеет внешних выступающих узлов, что делает ее пригодной для работы с плотным снегом (фирн, конусы выноса лавин и др.). Рейку можно за короткое время собрать и разобрать. Использование снегомерной рейки сокращает время проведения работ, повышает точность измерений.
Секции-трубки могут быть выполнены из легких прочных сплавов титана, алюминия, углепластика.
Источники информации
1. Справочник по гидрометеорологическим приборам и установкам. - Л.: Гидрометеоиздат, 1976. - С.190-191.; 75-76.