RU158884U1 - ROAD RACK - Google Patents

Abstract

1. Дорожная рейка, выполненная в виде балки, снабженной устройством для измерения уклонов, включающим лимб со шкалой, установленный на вертикальной вращающейся оси, нижняя часть которой представляет собой винт, взаимодействующий через гайку с корпусом, несущим уровень с пузырьковой камерой и связанным с балкой с помощью горизонтального шарнира, отличающаяся тем, что в устройство введен дополнительный лимб со шкалой, смонтированный ниже основного лимба на оси с возможностью вращения и кинематически связанный с осью посредством зубчатой передачи.2. Дорожная рейка по п. 1, отличающаяся тем, что зубчатая передача выполнена в виде трехступенчатого цилиндрического редуктора.1. A road rail made in the form of a beam equipped with a device for measuring slopes, including a dial with a scale mounted on a vertical rotating axis, the lower part of which is a screw that interacts through a nut with a housing that carries a level with a bubble chamber and connected to the beam with using a horizontal hinge, characterized in that an additional limb with a scale is inserted into the device, mounted below the main dial on the axis with the possibility of rotation and kinematically connected to the axis by means of a gear eredachi.2. A road rail according to claim 1, characterized in that the gear transmission is made in the form of a three-stage cylindrical gearbox.

Description

Полезная модель относится к области дорожного строительства и, в частности, к техническим средствам, предназначенным для контроля и оценки эксплуатационного состояния дорожных покрытий.The utility model relates to the field of road construction and, in particular, to technical means intended for monitoring and evaluating the operational condition of road surfaces.

Известно устройство для измерения уклонов дорожного покрытия, которое включает измерительную раму, перемещаемую по дорожному полотну, что обеспечивает оценку уклонов по измеряемой разности показаний мерных трубок, размещаемых на раме. Каждая мерная трубка снабжена линейкой для измерения значения уровня жидкости в этих трубках. Одна из мерных трубок сообщена с сосудом, заполненным жидкостью и установленным на раме, а другая - с другим сосудом, установленным рядом с измерительной рамой на штативе [SU 885399].A device for measuring slopes of a pavement is known, which includes a measuring frame moving along the roadway, which provides an estimate of the slopes by the measured difference in the readings of the measuring tubes placed on the frame. Each measuring tube is equipped with a ruler for measuring the liquid level in these tubes. One of the measuring tubes is in communication with a vessel filled with liquid and mounted on the frame, and the other with another vessel mounted next to the measuring frame on a tripod [SU 885399].

Известное устройство, включая мерные трубки и сосуды с жидкостью, размещаемые на раме и штативе, является достаточно габаритным, что затрудняет его использование в полевых условиях. Кроме того, определение величины измеряемого уклона по разности показаний мерных трубок не обеспечивает необходимой точности.The known device, including measuring tubes and vessels with liquid, placed on a frame and a tripod, is quite dimensional, which complicates its use in the field. In addition, the determination of the measured slope from the difference in the readings of the measuring tubes does not provide the necessary accuracy.

Известно также устройство для измерения уклонов дорожного полотна, выполненное в виде дорожной рейки. Рейка представляет собой балку из двутавра с верхней и нижней опорными полками, на первой из которых установлен датчик горизонтального положения рейки, выполненный парным для осуществления контроля за точностью установки рейки. Каждый датчик представляет собой уровень с пузырьковой камерой. Кроме того, рейка выполнена с двумя опорами, расположенными по ее краям, каждая из которых имеет возможность регулирования по высоте [RU 2236497].It is also known a device for measuring slopes of the roadway, made in the form of a road lath. The rail is a beam made of an I-beam with upper and lower supporting shelves, on the first of which there is a sensor for horizontal position of the rail, made in pairs to monitor the accuracy of installation of the rail. Each sensor represents a level with a bubble chamber. In addition, the rail is made with two supports located at its edges, each of which has the ability to adjust the height [RU 2236497].

В описанном аналоге примененные датчики не дают количественной оценки уклонов дорожного полотна.In the described analogue, the applied sensors do not quantify the slopes of the roadway.

В качестве прототипа предлагаемой полезной модели выбрана дорожная рейка, выполненная в виде балки и снабженная устройством для измерения уклонов дорожного полотна. Это устройство включает лимб со шкалой, установленный на вертикальной оси с возможностью вращения, при этом нижняя часть оси представляет собой винт, взаимодействующий с корпусом, несущим уровень с пузырьковой камерой и связанным с балкой с помощью горизонтального шарнира [www.futurum.spb.ru].As a prototype of the proposed utility model, a road rail made in the form of a beam and equipped with a device for measuring slopes of the roadway was selected. This device includes a dial with a scale mounted on a vertical axis with the possibility of rotation, while the lower part of the axis is a screw that interacts with the housing bearing a level with a bubble chamber and connected to the beam using a horizontal hinge [www.futurum.spb.ru] .

Основным недостатком прототипа является недостаточная точность при определении величины угла наклона дорожного полотна, которая выражается в промилле. Причиной этому служит размер лимба, оптимальный диаметр которого позволяет нанести шкалу с минимальным делением в одну промилле. Необходимость иметь точность измерения угла в 0,1-0,2 промилле ведет к непропорциональному увеличения диаметра шкалы, а значит и лимба. Современная практика контроля состояния дорожного полотна в процессе его строительства и эксплуатации требуют увеличения точности определения углов продольного и поперечного уклонов именно до вышеуказанного диапазона.The main disadvantage of the prototype is the lack of accuracy in determining the angle of inclination of the roadway, which is expressed in ppm. The reason for this is the size of the limb, the optimal diameter of which allows you to apply a scale with a minimum division of one ppm. The need to have an accuracy of measuring the angle of 0.1-0.2 ppm leads to a disproportionate increase in the diameter of the scale, and hence the limb. Modern practice of monitoring the condition of the roadway in the process of its construction and operation requires an increase in the accuracy of determining the angles of longitudinal and transverse slopes precisely to the above range.

Таким образом, задачей полезной модели является повышение точности измерения уклонов дорожного полотна при сохранении габаритных размеров устройства в прежних границах.Thus, the objective of the utility model is to increase the accuracy of measuring slopes of the roadway while maintaining the overall dimensions of the device at its former borders.

Поставленная задача осуществляется за счет того, что в дорожной рейке, выполненной в виде балки, снабженной устройством для измерения уклонов, включающем лимб со шкалой, установленный на вертикальной вращающейся оси, нижняя часть которой представляет собой винт, взаимодействующий через гайку с корпусом, несущим уровень с пузырьковой камерой и связанным с балкой с помощью горизонтального шарнира, в устройство введен дополнительный лимб со шкалой, смонтированный на оси ниже основного лимба с возможностью вращения и кинематически связанный с осью посредством зубчатой передачи. Последняя выполнена в виде трехступенчатого цилиндрического редуктора.The task is carried out due to the fact that in a road rail, made in the form of a beam, equipped with a device for measuring slopes, including a dial with a scale mounted on a vertical rotating axis, the lower part of which is a screw that interacts through a nut with a housing carrying a level with a bubble chamber and connected to the beam using a horizontal hinge, an additional limb with a scale is inserted into the device, mounted on an axis below the main limb with the possibility of rotation and kinematically connected driven with an axle through gearing. The latter is made in the form of a three-stage cylindrical gearbox.

Техническая сущность полезной модели заключается в том, что шкала повышенной точности представляет собой сочетание двух шкал, размещенных на двух отдельных лимбах, кинематически связанных между собой.The technical essence of the utility model lies in the fact that the scale of increased accuracy is a combination of two scales placed on two separate limbs kinematically connected among themselves.

На прилагаемом к описанию полезной модели графическом материале даны следующие чертежи:On the graphic material attached to the description of the utility model, the following drawings are given:

- на фиг. 1 дано схематическое изображение общего вида устройства для измерения уклонов;- in FIG. 1 is a schematic representation of a general view of a device for measuring slopes;

- на фиг. 2 дано схематическое изображение зубчатой передачи (вид сверху);- in FIG. 2 is a schematic illustration of a gear train (top view);

- на фиг. 3 дано 3d - изображение устройства.- in FIG. 3 given 3d - image of the device.

Дорожная рейка представляет собой балку 1, на которой размещено устройство 2, предназначенное для измерения поперечных и продольных уклонов, преимущественно, дорог с твердым покрытием. Устройство содержит вертикальную ось 3, смонтированную с верхней стороны балки 1 с возможностью вращения. На верхнем торце оси 3 закреплен основной лимб 4, несущий шкалу 5, отградуированную в единицах и десятых долях промилле. Нижняя часть оси 3, расположенная внутри балки 1, выполнена в виде винта, т.е. снабжена метрической резьбой с шагом в 1 мм. На резьбовой части оси 3 установлена гайка 6, снабженная горизонтальным шарниром 7, с помощью которого гайка 6 связана с корпусом 8, в свою очередь, также с помощью горизонтального шарнира 9 связанного с элементом конструкции балки 1. Расстояние между геометрическими осями обоих шарниров равно 100 мм. В сквозном проеме верхней части балки 1 на корпусе 8 закреплен уровень 10 с пузырьковой камерой 11. На оси 3 ниже лимба 4 установлен дополнительный лимб 12, несущий на цилиндрической образующей поверхности шкалу, отградуированную в десятках промилле. Следует отметить, что лимб 12 установлен на оси 3 с возможностью вращения. Оба лимба кинематически связаны между собой посредством трехступенчатой цилиндрической зубчатой передачи (редуктора) с общим передаточным числом равным 20, равномерно распределенным между тремя ступенями. Отдельные ступени редуктора на чертежах обозначены индексами А, Б и В. Шестерня передачи ступени А жестко связана с осью 3, а ее зубчатое колесо, как шестерня и зубчатое колесо ступени Б и шестерня ступени В, смонтированы на соответствующих валах, размещенных на консоли 13, закрепленной на стойке 14, связанной с балкой 1. Зубчатое колесо ступени В соединено с дополнительным лимбом 12. В качестве указателя нулевого деления на шкале основного лимба 4 используется стрелка 15, закрепленная неподвижно на стойке 14. Аналогичным указателем для шкалы дополнительного лимба служит риска, нанесенная на поверхность балки 1 (на чертежах не показана).The road rail is a beam 1, on which is placed a device 2, designed to measure transverse and longitudinal slopes, mainly of paved roads. The device contains a vertical axis 3 mounted on the upper side of the beam 1 with the possibility of rotation. At the top of the axis 3 is fixed the main limb 4, which carries a scale of 5, graduated in units and tenths of a mille. The lower part of the axis 3, located inside the beam 1, is made in the form of a screw, i.e. equipped with metric thread in 1 mm increments. On the threaded part of the axis 3, a nut 6 is installed, equipped with a horizontal hinge 7, with which the nut 6 is connected to the housing 8, in turn, also using a horizontal hinge 9 connected to the structural element of the beam 1. The distance between the geometric axes of both hinges is 100 mm . In the through aperture of the upper part of the beam 1, a level 10 is fixed on the housing 8 with a bubble chamber 11. An additional limb 12 is mounted on the axis 3 below the limb 4, which carries a scale graduated in tens of ppm on a cylindrical generatrix surface. It should be noted that the limb 12 is mounted on the axis 3 with the possibility of rotation. Both limbs are kinematically connected with each other through a three-stage spur gear (gear) with a total gear ratio of 20, evenly distributed between the three steps. The individual gear stages in the drawings are indicated by the indices A, B and B. The gear gear of the gear A is rigidly connected to the axis 3, and its gear, like the gear and gear of the gear B and the gear of the gear B, are mounted on the corresponding shafts located on the console 13, fixed on the stand 14, connected with the beam 1. The gear wheel of the stage B is connected to the additional dial 12. As an indicator of zero division on the scale of the main limb 4, arrow 15 is used, which is fixed motionless on the stand 14. The same indicator for the additional scale tional limb serves risk applied to the surface of the beam 1 (not shown).

Используют дорожную рейку при измерении уклонов дорожного полотна следующим образом.Use a road rail when measuring slopes of the roadway as follows.

В начале каждого измерения оператор вращением лимба 4 выводит нулевые деления обеих шкал на соответствующие указатели. Жесткая кинематическая связь между обоими лимбами делает это возможным. Сопутствующее перемещение гайки 6 обеспечит положение корпуса 8 соответствующее горизонтальному положению уровня 10 и пузырьковой камеры 11. Закончив настройку устройства для измерения уклонов, оператор укладывает рейку на продольный или поперечный участок дорожного полотна, уклон которого должен быть измерен. Наличие уклона будет зафиксировано смещением воздушного пузырька в камере 11. Оператор вращением лимба 4 поворачивает корпус 8 вокруг шарнира 9, а значит и уровень 10, выводя воздушный пузырек к нулевой отметке в камере 11. Достигнув визуально необходимого, результата, оператор снимает данные со шкал обоих лимбов. Например, на дополнительном лимбе 12 указатель на шкале покажет цифру 10, а на шкале основного лимба стрелка 15 укажет на цифру 5,2. Полученные показания соответствуют уклону в 105, 2 промилле.At the beginning of each measurement, the operator rotates the dial 4 and displays zero divisions of both scales on the corresponding pointers. The rigid kinematic connection between the two limbs makes this possible. The concomitant movement of the nut 6 will ensure the position of the housing 8 corresponding to the horizontal position of the level 10 and the bubble chamber 11. Having finished setting the device for measuring slopes, the operator places the rail on a longitudinal or transverse section of the roadway, the slope of which must be measured. The presence of a slope will be recorded by the displacement of the air bubble in the chamber 11. The operator rotates the limb 4 and rotates the housing 8 around the hinge 9, and therefore level 10, bringing the air bubble to the zero mark in the chamber 11. Having reached the visually necessary result, the operator takes the data from the scales of both limbs. For example, on an additional limb 12, the pointer on the scale will show the number 10, and on the scale of the main limb, the arrow 15 will indicate the number 5.2. The readings obtained correspond to a slope of 105, 2 ppm.

В ООО «Футурум» изготовлен и испытан в полевых условиях опытный образец дорожной рейки с устройством для измерения уклонов, конструкция которого заявлена в полезной модели. Результаты испытаний подтвердили ожидаемый результат.Futurum LLC manufactured and tested in the field a prototype of a road rail with a slope measuring device, the design of which is declared in a utility model. Test results confirmed the expected result.

Claims (2)

1. Дорожная рейка, выполненная в виде балки, снабженной устройством для измерения уклонов, включающим лимб со шкалой, установленный на вертикальной вращающейся оси, нижняя часть которой представляет собой винт, взаимодействующий через гайку с корпусом, несущим уровень с пузырьковой камерой и связанным с балкой с помощью горизонтального шарнира, отличающаяся тем, что в устройство введен дополнительный лимб со шкалой, смонтированный ниже основного лимба на оси с возможностью вращения и кинематически связанный с осью посредством зубчатой передачи.1. A road rail made in the form of a beam equipped with a device for measuring slopes, including a dial with a scale mounted on a vertical rotating axis, the lower part of which is a screw that interacts through a nut with a housing that carries a level with a bubble chamber and connected to the beam with using a horizontal hinge, characterized in that an additional limb with a scale is inserted into the device, mounted below the main dial on the axis with the possibility of rotation and kinematically connected to the axis by means of a gear Transferring. 2. Дорожная рейка по п. 1, отличающаяся тем, что зубчатая передача выполнена в виде трехступенчатого цилиндрического редуктора.

2. Road rail according to claim 1, characterized in that the gear transmission is made in the form of a three-stage cylindrical gearbox.

Images