Маркшейдерски жирокомпас
Притежатели на патенти RU 2445574:
Изобретението се отнася до жироскопичното оборудване и може да се използва при разработването на устройство за жироскопично ориентиране по време на минни изработки. В жирокомпаса сензорът за крехкост на чувствителния елемент на махалото 1 е направен под формата на колиматор 2, оборудван с градусна решетка 3. Система за наблюдение 5 е прикрепена към тялото 4 коаксиално с колиматора 2, свързана с колиматора 2 и оборудвана с малка решетка от нишки 6. Огледалният рефлектор 7 е подвижно монтиран между колиматора 2 и системата за наблюдение 5 на пресичането на оптичната ос с ос на въртене с възможност за въртене около оптичната ос на системата за наблюдение. Светлопропускащите прозорци 8 в корпуса 4 са монтирани на ос, ортогонална на оптичната ос и оста на въртене, докато огледалният рефлектор 7 е направен с възможност за оптично сдвояване на системата за наблюдение 5 с колиматора 2 и със светлопропускащите прозорци 8. Кухата втулка 9 е снабдена с фиксиращо устройство 10, а вътрешният му диаметър е равен на диаметъра на стебло на стандартен теодолит. Изобретението осигурява повишаване на техническите и икономически показатели при работа в условия, опасни за газ и прах, чрез намаляване на теглото на комплекта. 1 болен.
Устройството се отнася до областта на жироскопското оборудване и може да се използва при разработването и производството на устройство за жироскопично ориентиране по време на минни изработки.
Известни са махални жирокомпаси, предназначени за определяне на азимутите на посоките в геодезията (Торочков В.Ю. Гиротеодолити. М, Издателство "Недра", 1970 г.). Тези жироскопични устройства са структурно еднокомпонентни връзки на оптично прицелно устройство от типа "теодолит" с жироблок и са монтирани на специални триноги,включени устройства. Защитата от експлозия на жирокомпас за минно проучване, която е задължителна за жирокомпас за минно проучване, предназначен както за наземно, така и за подземно използване в условия, опасни за газ и прах, се осигурява от вида на защитата от експлозия "взривозащитена обвивка", която значително натоварва конструкцията като цяло, причинява неудобства при поддръжката и намалява ефективността на използването на жирокомпас поради голямото му тегло.
Известен е автоматичен жирокомпас (Патент на САЩ RU № 2215993, публикуван на 10.11.2003 г.), който съдържа жироблок, оптично прицелно устройство, монтирано с възможност за въртене спрямо жироблока, триножник с нивелиращо устройство, измервателно и изчислително устройство, жиро възел, монтиран с възможност за въртене спрямо жироблока, сензори за наклон, жироскопичен сензор, имащ една или повече измервателни оси, перпендикулярни на оста на въртене на жироскопа и свързани с измервателното и изчислително устройство, сензори за ъгли, сензор за момент.
Устройството за наблюдение от типа "теодолит" е електронен теодолит, структурно свързан с жироблока, и при производството на такъв жирокомпас в огнеупорна обвивка той ще бъде много тежък.
Недостатъкът на този жирокомпас е и голямото му тегло, особено когато е произведен в огнеупорна обвивка.
Известна жироскопна дюза Gi - C1 (Унгария) (Торочков В.Ю. Жироскопи в геодезията и въздушната фотография. М., Издателство "Недра", 1969 г.), която е фиксирана отгоре върху колоните на специално проектирана и включена в комплекта дюза теодолит. Жироскопична дюза Gi - C1, както всички известни жироскопични дюзи, има оптична връзка с визирната система на теодолита чрез въртяща се призма.
Недостатък на известните жироскопични дюзи е разположението на жироблока върху теодолита, което значително повдига центъра на тежестта на цялостната конструкция и я прави нестабилна, което е особено очевидно, когато жироблокът е утежнен във взривозащитен дизайн. Невъзможността за използване на предлаган в търговската мрежа теодолит с приставка за жироскоп прави задължително включването на теодолита в комплекта за приставка за жироскоп, което води до увеличаване на общото тегло на комплекта на устройството.
Недостатъкът на това устройство, както и на известните жироскопични дюзи, е разположението на жироблока върху теодолита, което значително повдига центъра на тежестта на цялостната конструкция и я прави нестабилна. Модификацията на стандартната стойка за теодолита прави невъзможно или проблематично използването на който и да е теодолит, който се предлага в търговската мрежа с устройството, което от своя страна прави задължително включването на теодолита в комплекта на жироскопа и води до увеличаване на общото тегло на комплекта на устройството.
Втулката е разположена коаксиално на вертикалната аксиална система на теодолита и е свързана неподвижно с алидадата на теодолита. Втулката, страничната повърхност на стеблото на теодолита и тялото на жироблока са оборудвани с допълнителни светлопропускливи прозорци.
Недостатъкът на прототипа е голямото тегло във взривобезопасната обвивка.
Техническият резултат от изобретението е увеличаване на техническите и икономически показатели при работа с жирокомпас в условия, опасни за газ и прах, чрез намаляване на теглото на неговия комплект.
Техническият резултат се постига от факта, че геодезичен жирокомпас, съдържащ жироблок в корпус, поставени в него светлопропускливи прозорци и ъглов сензор върху чувствителен елемент на махало, огледален рефлектор, монтиран под ъгъл 45 ° спрямо оптичната ос, и куха втулка,разположен върху тялото коаксиално с вертикалната ос на въртене, съгласно изобретението сензорът за ъгъл на чувствителния елемент на махалото е направен под формата на колиматор, оборудван с градусна решетка, система за наблюдение е допълнително прикрепена към тялото на жироблока коаксиално на колиматора, системата за наблюдение е свързана с колиматора и е снабдена с малка решетка от нишки, огледалният рефлектор е подвижно монтиран между колиматора и система за наблюдение в пресечната точка на оптичната ос с ос yu въртене с възможност за въртене около оптичната ос на системата за наблюдение, светлопропускливите прозорци в корпуса са монтирани върху оста на ортогоналната оптична ос и оста на въртене, докато огледалният рефлектор е направен с възможност за оптично сдвояване на системата за наблюдение с колиматора и светлопропускащите прозорци, кухите s ръкавът е допълнително оборудван с фиксиращо устройство, а вътрешният му диаметър е равен на диаметъра на стеблото на стандартен теодолит.
Фигура 1 показва схематична диаграма на маркшайдерски жирокомпас.
Геодезическият жирокомпас съдържа сензор за ъгъл на махалочувствителен елемент 1, направен под формата на колиматор 2, оборудван с градусна решетка 3, система за наблюдение 5 е допълнително прикрепена към тялото 4 на жироблока коаксиално с колиматора 2, системата за наблюдение 5 е свързана с колиматора 2 и е снабдена с малка решетка от нишки 6, огледален рефлектор 7 е подвижно монтирани между имитатора на колиматорите 2 и системата за наблюдение 5 в пресечната точка на оптичната ос с оста на въртене с възможност за въртене около оптичната ос на системата за наблюдение, светлопропускливите прозорци 8 в корпуса 4 са монтирани на оста на ортогоналната оптична ос и оста на въртене, докато огледалният рефлектор 7 е конфигуриран за оптично свързване на системата за наблюдение 5 с колиматор 2 и със светлопропускливи прозорци 8, куха втулка 9допълнително оборудван с фиксиращо устройство 10, а вътрешният му диаметър е равен на диаметъра на стеблото на стандартен теодолит.
За измерване на азимута се използва сензор за ъгъл на чувствителен елемент на махало 1, направен под формата на колиматор 2, и система за наблюдение 5, монтирана коаксиално с колиматора 2. Колиматорът 2 се завърта от лещата към лещата на телескопичната система за наблюдение 5. Малка решетка от нишки 6 е монтирана във фокалната равнина на лещата на телескопичната система за наблюдение. , в чиято равнина се формира изображението на градусната решетка на колиматора 2. За осветяване на решетката Колиматорът може да бъде например прозорец с въртящо се огледало, разположен непосредствено зад колиматора.
Между колиматора 2 и телескопичната система за наблюдение 5 под ъгъл 45 ° спрямо оптичната ос е монтиран подвижно огледален рефлектор 7 в пресечната точка на оптичната ос с оста на въртене по такъв начин, че да може да се върти около оптичната ос на системата за наблюдение.
Два светлопропускливи прозореца 8 в тялото 4 са монтирани на ос, ортогонална на оптичната ос и оста на въртене от двете страни на огледалния рефлектор 7, докато огледалният рефлектор 7 е конфигуриран да свързва оптично системата за наблюдение 5 с колиматора 2 и със светлопропускащите прозорци 8.
Огледалният рефлектор 7 има способността да се върти около оптичната ос на визирната система 5, а прозорците 8 последователно служат за наблюдение на обекта и по този начин елиминират колимационната грешка чрез осредняване на получените показания два пъти.
Огледалният рефлектор 7 може да бъде направен така, че частично да пропуска светлина от колиматора 2 и частично да отразява светлината, идваща в посока от обекта през прозорци 8. Структурно това може да бъде направено или чрез използване на отразяващо покритие, частичнопредаваща и отразяваща светлина, или поради формата на отразяващата повърхност, частично припокриваща зрителното поле на системата за наблюдение 5. За удобство при регулиране на рефлектора, той може да бъде здраво закрепен към системата за наблюдение и да се върти около оптичната ос на системата за наблюдение заедно с системата за наблюдение.
Колиматорът 2 е монтиран коаксиално с визирната система 5 и е фиксиран директно върху чувствителния елемент на махалото 1.
Когато жирокомпасът работи, средното положение на оста на колиматора 2 съвпада с посоката на север и изображението на градусната решетка 3 на колиматора 2 се измества в зрителното поле на системата за наблюдение 5 спрямо неговата минутна мрежа от нишки 6, което позволява да се измери ъгълът на отклонение на равновесното положение на чувствителния елемент 1 спрямо системата за наблюдение.
Кухата втулка 9 е снабдена с фиксиращо устройство 10 и има вътрешен диаметър, равен на този на стандартна стебло на теодолита. По този начин се осигурява инсталирането и фиксирането на всеки домашен теодолит или друг теодолит, наличен в производството, коаксиално с оста на въртене на жирокомпаса. Преди извършване на ъглови измервания с помощта на теодолит, необходимата координация на референтните системи на теодолита и жирокомпасът се осигурява чрез едновременно наблюдение на обекта от системата за наблюдение на жирокомпаса и обхвата на наблюдение на теодолита. Едновременното наблюдение се извършва чрез двукратно редуващо се насочване към обекта през прозорци 8 чрез завъртане на огледалния рефлектор 7, за да се елиминира колимационната грешка по този начин чрез осредняване на получените показания два пъти.
Теодолитът се използва за измерване на хоризонталния ъгъл в диапазона от 360° между ориентираната посока и посоката на оста на системата за наблюдение 5, който след това се коригира чрез ъгловата корекция, получена чрез измерване на ъгълаотклонение на равновесното положение на чувствителния елемент 1 спрямо системата за наблюдение.
По този начин минногеодезическият жирокомпас, благодарение на вътрешната референтна система, направена с възможност за съвпадение с референтната система на всеки стандартен теодолит, фиксиран върху тялото на жирокомпас директно на мястото на използване, във взривобезопасна версия е много по-лек от известните аналози и прототип поради изключването на теодолита от неговия дизайн и комплект.
Намаляването на теглото на геодезичния жирокомпас, както и предоставянето на възможност за използване на всеки стандартен теодолит, наличен директно във фабриката, ще подобри техническите и икономическите показатели за неговото използване.
Жирокомпас за минно проучване, съдържащ жироскопичен блок в корпус, светлопропускливи прозорци и сензор за ъгъл върху чувствителен елемент на махало, огледален рефлектор, монтиран под ъгъл 45 ° спрямо оптичната ос, и куха втулка, разположена върху корпуса коаксиално с вертикалната ос на въртене, разположена в него, характеризиращ се с това, че сензорът за ъгъл на чувствителния елемент на махалото на жироскопа е направен под формата на колиматор, оборудван с градусна решетка към корпуса на жироскопа на блока, система за наблюдение е допълнително прикрепена коаксиално към колиматора, системата за наблюдение е свързана с колиматора и е оборудвана с малка решетка от нишки, огледалният рефлектор е монтиран подвижно между колиматора и системата за наблюдение в пресечната точка на оптичната ос с оста на въртене с възможност за въртене около оптичната ос на наблюдението система, светлопропускливите прозорци в тялото са монтирани на оста на ортогоналната оптична ос и оста на въртене, докато огледалният рефлектор е направен с възможност за оптично конюгиране на прицелна система с колиматор и със светлопропускливи прозорци, кухият ръкав е допълнително оборудван сфиксиращо устройство, а вътрешният му диаметър е равен на диаметъра на стеблото на стандартен теодолит.