Весовой снегомер
Использование: в измерительной технике , преимущественно в гидрометеорологической службе. Сущность изобретения: щитки в части размещения подвеса выполнены с внешней выпуклостью и отверстиями для фиксации щитков и рейки Указатель равновесия выполнен в виде параллельных индексов, подвес выполнен в виде призмы, а окно щитка - с фигурным вырезом. На рейке установлен ограничитель перемещения уравновешивающего груза который выполнен в виде соединенных скобой дисков. В цилиндре установлен очиститель, а лопатка выполнена с полукруглым вырезом, соответствующим наружному диаметру цилиндра. 4 ил.
Взамен ранее иэданного (sr>s 6 01 G 1/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕ НТУ
1<омитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4918081/10 (22) 25,12.90 (4б) 15,11.93. Бюл. М 41-42 (76) Гулякин Георгий Григорьевич (54) ВЕСОВОЙ СНЕГОМЕР (57) Использование: в измерительной технике, преимущественно в гидрометеорологической службе. Сущность изобретения: щитки в части размещения подвеса выполнены с внешней выпуклостью и отверстиями
„„RU „„2003056 C l для фиксации щитков и рейки, Указатель равновесия выполнен в виде параллельных индексов, подвес выполнен в виде призмы, а окно щитка — с фигурным вырезом. На рейке установлен ограничитель перемещения уравновешивающего груза, который выполнен в виде соединенных скобой дисков. В цилиндре установлен очиститель. а лопатка выполнена с полукруглым вырезом, соответствующим наружному диаметру цилиндра. 4 ил.
2003056
Изобретение относится к технике измерения плотности снега и предназначено для использования преимущественно в гидрометслужбе.
Известны снегомеры весовые (походные) для измерения плотности снега и последующего вычисления запаса воды в снеге, которые содержат: цилиндр, соединенный механической связью (передвижным кольцом с дужкой) с рейкой. выполненной с измерительной шкалой и уравновешивающим грузом в виде первой и второй частей квадратного сечения, соединенных четырьмя винтами, пластинчатый указатель равновесия и лопатку, причем на рейке установлены предохранитель в.виде винта и призма с подвесом, выполненным с окном между двумя жестко закрепленными щитками, Известен также снегомер весовой (по-. ходный) BC-43. общими признаками которого с предлагаемым устройством являются: он содержит цилиндр. соединенный механической связью (передвижным кольцом с дужкой) с рейкой, выполненной с измерительной шкалой и уравновешивающим грузом. указатель равновесия и лопатку, причем на рейке установлены предохранитель и призма с подвесом. снабженным окном между жестко эакрепленны- 30 ми щитками.
Этот снегомер весовой (далее — "ВС43") имеет следующие недостатки, не позволяющие получить требуемый технический результат. 35 — Указатель равновесия в нем выполнен в виде ввинченного в рейку цилиндроконического стержня с острием (стрелки). Винтовое крепление стрелки и ее конструкция ненадежны, в результате при эксплуатации 40 прибора стрелу постоянно искривляют или сбивают от вертикали, но чаще ее ломают.
Поэтому при измерениях обычно используют деформированный указатель или обходятся без него, что снижает точность 45 работы. — Рабочее ребро призмы преждевременно затупляется контактами с подвесом в процессе надевания и снятия подвеса при измерениях, при опускании рейки в ци- 50 линдр или в чехол рядом с ним, когда призма задевает за цилиндр. Пользование снегомером с дефектной призмой (до замены прибора по указанию поверительного органа или инспектора) снижает точность 55 работы по измерению плотности снега и, следовательно. запаса воды., — Крышка цилиндра нередко выходит иэ штыкового затвора и теряется в снегу, если ее не находят, то снегомер списывают. — Случаются самопроизвольное полное отвинчивание и утеря одного иэ трех винтов крепления двух дисков уравновешивающего груза, В итоге нарушается равновесие прибора с погрешностью более допуска по всей измерительной шкале. Кроме того, изэа ослабшего крепления уравновешивающего груза на рейке затруднительно производить точное уравновешивание пробы снега. два эти фактора снижают точность работы, — Самопроизвольное частичное отвинчивание одного-трех винтов крепления дисков уравновешивающего груза тоже приводит к расшатанности его на рейке в ряде изделий ВС-43, что. как указано выше, снижает точность. — Нередко самоотвинчивается и теряется или при ударах уравновешивающим грузом и другими предметами ломается стальной винт на рейке, являющийся предохранителем, ограничивающим перемещение уравновешивающего груза. и если последний не находят в снегу, то снегомер списывают. Поломке винта способствует известное свойство стали приобретать хрупкость на морозе. Замена винта другими известными крепежными изделиями. изготовленными из стали и стальных сплавов, положительного эффекта не дает. — Поскольку подвес съемный. снимаемый после каждого измерения пробы снега во избежание затупления призмы при переносе ВС-43. то случаются падения подвеса в снег и утери с забраковкой снегомера. — По разным причинам. но чаще вследствие случайных ударов по одному-двум щиткам подвеса и изгибах их появляется трение одного или обоих торцов призма об эти щитки. могущее вызывать значительную потерю чувствительности прибора на всех точках измерительной шкалы, т,е. снижается точность работы ВС-43, — Иэ-за случайных ударов по призме случаются выходы ее из гнезда рейки. и прибор списывают. Основная причина — снятие подвеса с рейки на период переноса ВС-43 между точками измерений на маршруте, т.е. щитки подвеса защищают призму лишь на короткое время взвешивания, Если не снимать подвес, то возникает противоречие; преждевременно затупится призма из-за постоянного контакта с металлической подушкой подвеса. — Трудоемкой и не всегда эффективной является операция очистки от снега внутренней поверхности цилиндра после каждого взвешивания. В результате очистки от снега. а тем более от влаги и твердых частиц почвы и растительности. зачастую оказыва2003056 ется неполной. что снижает точность работы прибора. — К дну крышки осевой заклепкой прикреплен дисковый довесок. В кольцевом зазоре между стенками его и цилиндра больше 5 всего застревает и скапливается снег. от него трудно очистить полностью крышку с нижнего края цилиндра (снегомерной рейкой). Кроме того, регулируя вес при изготовлении прибора, под дисковый довесок нередко 10 лишь с одной его стороны подкладывают пластину, в образованный здесь зазор тоже забивается снег. от которого невозможно избавиться при чистке цилиндра с нижнего края. а при снятой крышке он поддается лишь 15 частичной очистке. Поскольку же крышку при снегосъемках снимают очень редко (по разным причинам). то эти факторы вносят погрешности в точность измерений.
-- Очистка от снега цилиндра снаружи — 20 как погруженного в снег. так и при удалении остатка снега после переворачивания цилиндра и перемещения к его нижнему краю механической связи. — замедлена тем. что прямолинейное ребро лопатки, проходит 25 лишь по касательной или по образующей цилиндра. захватывая малую площадь его наружной поверхности.
-- При взятии пробы снега возникает большое неудобство из-за необходимости 30 придерживать рукой вверху одновременно цилиндр, погруженный в снег. и передвижное кольцо с дужкой — против падения последней.
Целью настоящего изобретения являет- 35 ся повышение надежности конструкции и точности работы путем устранения указанных выше недостатков снегомера весового
В С вЂ” 43.
Достижение поставленной цели осуще- 40 ствляется следующими средствами, В известном снегомере весовом. содержащем цилиндр. соединенный механической связью с рейкой. выполненной с измерительной шкалой и уравновешиваю- 45 щим грузом. указатель равновесия и лопатку, причем на рейке установлены предохранитель и призма с подвесом. снабженным окном между щитками, щитки в части размещения окна выполнены с 50 отверстиями для их шарнирной фиксации относительно друг друга. а в части размещения призмы — c внешней выпуклостью. в расположенном со стороны измерительной шкалы рейки щитке имеется отверстие для 55 фиксации положения подвеса относительно рейки. в качестве указателя равновесия «спользован нижний краи подвеса с нанесенными по меньшей мере двумя радиальными индексами, одна часть которых ркасположена на рейке. а другая — внизу подвеса, имеющего осевую прорезь для размещения призмы при фиксации. рейка снабжена морозостойкой скобой ограничения перемещения уравновешивающего груза и отверстием, могущим смещаться с отверстием щитка. расположенного со стороны измерительной шкалы рейки. и с отверстием подвеса, оба диска уравновешивающего груза соединены двумя диаметрально расположенными винтами. причем каждый диск оснащен по паре расточек и по два отверстия в них. в которых помещены фигурные скобы с возможностью взаимодействия с винтами через введенные прижимные элементы. в цилиндре размещены два диаметрально расположенных отверстия и очиститель, выполненныи в виде диска с открытой полностью (отверстием) и закрепленными в канавке кольцевой пружиной с уплотнением. механическая связь состоит из гибких элементов и штыреи. установленных в отверстиях цилиндра, а лопатка имеет полкруглый вырез, соответствующий наружному диаметру цилиндра.
Вышеуказанными новыми признаками прибора достигается следующий технический результат.
1. Повышена надежность и долговечность его за счет новых свойств: а) наличие указателя другой формы и в другом месте — в виде нижнего края подвеса достаточной толщины (5 мм), — исключает его повреждение или поломку в полевых условиях эксплуатации; б) игпользование морозостойкой скобы в качестве предохранителя позволяет полностью ликвидировать его поломку за счет двух факторов: применением для него другого материала — холоднотянутой проволоки. которая, как известно, не ломается на морозе или ударах и вибрациях: распределением срезающей нагрузки при ударах уравновешивающим грузом а два конца скобы (в ВС-43 нагрузка приходится лишь на головку винта, являющегося предохранителем); в} потери крышки к цилиндру устранены тем. что в предложенном снегомере она отсутствует. ее функцию выполняет очиститель. потери которого исключены двумя факторами; наличием ограничителя его перемещения, выполненного в виде упомянутой выше морозостойкой скобы или в виде лепестка. представляющего собой часть стенки цилиндра, изготовленного из неломающегося алюминиевого сплава (как и в
ВС-43); значительной силой упругости кольцевой пружины в канавке очистителя:
r) исключены падения и утеря подвеса двумя факторами: фиксацией пары подвес2003056
35
55 рейка снегомера штырем, вставляемым в подвес через его отверстие, совмещенное с отверстием щитка со стороны измерительной шкалы рейки: переносом этой пары подвешенной на прямолинейном кронштейне с головкой-упором вверху снегомерной рейки, причем рейка снегомера зажата в руке вместе со снегомерной рейкой; д) устранена возможность списания снегомера из-за выхода призмы из гнезда рейки от случайных ударов благодаря трем факторам: 1) закрывающие все окно два щитка в сочетании с постоянной фиксацией пары подвес-рейка снегомера выполняют функцию защиты не только во время взвешивания. но и в периоды переноса прибора на снегомерном маршруте, при хранении и транспортироке: 2) при случайном ударе по переднему с его боковым смещением ударную нагрузку воспримут его шарнирная ось (стержень болта) и штырь (из холоднотянутой проволоки, т.е. не ломающихся), фиксирующий через отверстие щитка подвес с рейкой прибора, причем стержень болта тоже достаточно прочный, так как имеет в 1,5 — 3 раза больший диаметр, чем у отдельного винта крепления в ВС-43: удар по заднему щитку тоже воспримет шарнирная ась(тот же стержень болта). кроме того этот щиток в подвешенной на прямолинейном кронштейне фиксированной паре подвес-рейка снегомера защищен от ударов головкой болта и плоскостью снегомерной рейки, особенно при переносах снегомера, когда подвес прижат к ней; 3) каждый щиток за свет csoeA внешней выпуклое и в части размещения призмы имеет дополнительную жесткость и упругость, и при ударе по нему сдвинется книзу незакрепленным нижним краем, в итоге частично деформируясь в функции демпфера, щиток. благодаря остаточной выпуклости, не будет касаться торца призмы; е) повышенадолговечность призмы тем, что. благодаря постоянной фиксации в паре подвес — рейка прибора, подвес является . несъемным, при этом рабочее ребро призмы. размещенной в его осевой прорези, не касается подушки подвеса, стенки окна и .стенок осевой прорези при любом положении рейки в фиксированной паре: таким образом, контакт рабочего ребра призмы с металлом (только с подушкой подвеса) происходит лишь в моменты взвешивания, что резко продляет срок службы призмы;
2. Повышена точность работы прибора за счет новых свойств; а) заменой стержневого указателя (стрелки) горизонтальным указателем в виде нижнего края подвеса, практически не деформирующимся и не ломающимся, устранена неточная работа прибора, вызванная частыми случаями эксплуатации ВС-43 с искривленным или невертикальными или отсутствующим иэ-за поломки указателем; б) применением по меньшей мере двух радиальных индексов к указателю. одна часть которых расположена на рейке. а другая — внизу подвеса. повышена точность взвешивания при качаниях рейки прибора под действием ветра. так как равноудаленные точки реверса рейки вверх и вниз от положения равновесия определяются наблюдателем не приближенно. а по радиальным индексам в отличие от ВС вЂ” 43. где они определяются приближенно по отклонениям вертикальной стрелки влево-вправо от индекса подвеса: в) при кабинетной проверке равновесия снегомера (нуля шкалы весов) и при взвешиваниях проб снега в безветренную погоду точность взвешиваний повышена исключением параллакса за счет одновременного использования как нулевого индекса (нижнего ребра рейки, против которого устанавливается указатель), так и радиальных индексов:
r) соединением двух дисков уравновешивающего груза двумя диаметрально расположенными винтами в сочетании с фигурными скобами и с прижимными элементами. устранены частичное и полное самоотвинчивание винтов крепления дисков, а также уменьшение массы уравновешивающего груза и, следовательно, неточные взвешивания; д) заменой вертикального стержневого указателя горизонтальным и изменением
его формы и расположения (с рейки перенесен на подвес) круглое окошко подвеса. расположенное над его окном (смотровое в
ВС-43), освобождено для выполнения другой функции, т.е. для подвешивания на опорном элементе — прямолинейном кронштейне с головкой вверху переносной снегомерной рейки — пары подвес-рейка снегомера при эвешивании проб снега, этим устранено уставание руки наблюдателя (не удерживает снегомер как безмен) и, значит. повышена точность работы: е) более тщательной, с помощью очистителя, очисткой внутренней поверхности цилиндра от остатков снега обеспечена и более высокая точность взвешиваний по сравнению с BC.— 43 и аналогами. так как в очистителе под большим радиальным давлением кольцевои пружины уплотнение, выполненное в виде кольца прямоугольного сечения, плотно прижимается к стенке цилиндра. в итоге при продольном перемещении очистителя очищается одновременно
2003056
10 снег по всей внутренней поверхности цилиндра; ж) новым свойством прибора — способностью очистки внутренней поверхности цилиндра не только от остатков снега. но и от избыточной влаги, когда снег по структуре влажный и переувлажненный, а также от твердых частиц почвы и растительности тоже повышена тщательность подготовки снегомера к измерениям очередной пробы снега и. следовательно. точность взвешиваний, так как уплотнительное кольцо прямоугольного сечения в очистителе отжимает влагу и твердые фракции по всей площади внутренней поверхности цилиндра к его нижнему краю. далее они удаляются чисткой лопаткой. такого эффекта невозможно и on уч ить в В С--43; з) достигается более тщательная очистка от снега нижней плоскости выполненного в виде диска очистителя по сравнению с очисткой дна крышки в ВС-43 и, значит. повышена точность взвешиваний за счет двух факторов: благодаря отсутствию здесь дискового довеска, мешающего очистке; благодаря перемещению очистителя к нижнему краю цилиндра. т.е, близко к инструменту для очистки (к лопатке); и) благодаря отсутствию дискового довеска на нижней плоскости очистителя устранена возможность заводской регулировки веса цилиндра прокладкой пластины лишь с одной стороны дискового довеска, вызывающей неточность работы прибора в связи с попаданием в зазор снега; к) выполнением щитков шарнирно подвижных и с внешней выпуклостью в части размещения призмы устранена неточная работа прибора из-за трения при прямом контакте щитков с одним-двумя торцами призмы и снижена возможность неточности в связи с засорением подушки подвеса, так как устранены пружины трения: 1) от случайного удара по щитку он, как отмечено выше. может демпфировать без касания призмы;
2) щитки закрывают все окно подвеса (в 8С43 частично), поэтому значительно снижена вероятность засорения подушки подвеса частицами, растительности от кустарника и деревьев; 3) при случайном падении в снег или на оголенную почву снегомерной рейки с фиксированной парой подвес-рейка снегомера или при необходимости на маршруте проверить чистоту подушки подвеса можно, разъединив эту пару, сдвинуть в сторону щитки и, закрепив гайкой на шарнирной оси. без помехи со стороны щитков, в отличие от ВС-43. быстро проконтролировать и прочистить подушку подвеса: 4) при естественном старении металла щитков с дефор50
55 станциям и постам, вып. 3, ч. 1". — Л.: Гидрометеоиздат, 1985. с. 83 — 84); в качестве подвесного кольца используются гибкие элементы механической связи (цепочки или тросики), которые пропускают под ручку и завязывают под ней в опорный узел.
45 мацией касанию ими торцов призмы воспрепятствуют внешняя выпуклость щитков и незакрепленность их нижних краев — в отличие от ВС-43.
3, Другие виды технического результата: а) благодаря открытой полости в очистителе. достигается; 1) центрированное перемещение очистителя при чистке цилиндра-с помощью вставленной в полость наконечником переносной снегомерной рейки, что повышает надежность работы и долговечность кольцевой пружины и уплотнения; 2) ориентированная установка очистителя с помощью переносной снегомерной рейки так. чтобы замок разрезного уплотнительного кольца не попадал в диаметрально расположенные отверстия цилиндра. этим повышена надежность и долговечность уплотнения: 3) расширенный диапазон конструкционных материалов. используемых для изготовления очистителя, в том. числе стальных сплавов наряду с легковесными металлическими сплавами. так как из-за наличия полости требуется увеличивать толщину очистителя до нужного веса. что позволяет разместить в его канавке кольцевую пружину и уплотнение (уплотнительное кольцо): б) полукруглым вырезом лопатки при одном ее продольном перемещении очищается сразу половина площади наружной поверхности цилиндра, погруженного в снег, в итоге резко сокращено число повторных движений лопаткой, т.е. ускорено взятие проб снега; в) заменой жесткой механической связи (передвижного кольца с дужкой) другой — в виде гибких элементов со штырями — облегчено взятие пробы снега: не нужно придерживать сверху вместе с погруженым в снег цилиндром жесткую связь против ее спадания, а затем, в случае спадания. очищать от снега. т.е. исключены две операции: г) отпадает необходимость в изготовлении футляра для подвеса и рейки, так как снегомер не имеет лопающегося указателя; д) отпадают операции подбора из подручного материала и монтажа подвесного кольца к ручке на крышке сосуда в комплекте осадкомера 0-1 для подвешивания сосуда к рейке снегомера при взвешивании нерастаявших твердых осадков (см. книгу
"Наставление гидрометеорологическим
2003056
На фиг. 1 показан вид спереди в поло- жении равновесия снегомерэ весового с частичными вырезами цилиндра и вырезом переднего щитка в подвесе для лучшей иллюстрации: на фиг. 2 — поперечный разрез установившегося груза по линии Л вЂ” А; на фиг. 3 —; на фиг. 4 — вид цилиндра сверху со стороны его верхнего края.
Изобретение осуществляется следующим образом.
Снегомер весовой имеет на подвесе 1 против ребра 2, принадлежащего всей рейке 3, нижний край 4. являющийся указателем равновесия, и радиальные индексы 5 и
6. Другая часть радиальных индексов 5 и 6 размещена на рейке 3. имеющей измерительную шкалу весов, Подвес 1 снабжен также шарнирно закрепленными и закрывающими все его окно 7 щитками 8по одному щитку на каждой стороне подвесэ. В подвесе 1 имеется отверстие 9, могущее аксиально совмещаться со сквозным отверстием 10 рейки 3 при фиксировании пары подвес 1 — рейка 3 с размещением призмы 11 в осевой прорези 12. На конце рейки 3 в качестве предохранителя для ограничения перемещения уравновешивающего груза 13 смонтирована изготовленная из морозостойкого материала скоба 13, Оба диска уравновешивающего груза 13 скреплены парой фигурных скоб 15. которые через введенные прижимные элементы 16 под ними взаимодействуют с двумя диаметрально расположенными винтами крепления 17 для устранения самоотвинчивания последних, Лопатка имеет полукруглый вырез 18 для обхвата цилиндра 19. с внутренней поверхностью которого. имеющего двэ диаметрально расположенные отверстия для механической связи. выполненной в виде штырей 20 и цепочек 21, подвижно сопряжен очиститель 22.
Одна часть радиальных индексов 5 и 6 может быть нанесена на рейке 3 перед нулем ее измерительной шкалы рядом со вторым предохранителем 23 уравновешиващего груза 13. выполненным в виде такого же винта. как и в ВС-43. а другая часть — в ближайшем нижнем прямом углу подвеса 1. Индексы 5 и 6 выполнены в виде пары коротких штрихов 5 и двух длинных штрихов 6. Между указателем 4 и коротким индексом 5, э также между индексами 5 и 6 выбран произвольно интервал 5 как достаточно различимый глазомерно минимальный угловой реверс в обе стороны (вверх и вниз) рейки 3 от положения равновесия. Центром вращения для нанесения
50 с головкой болта с диаметром стержня 3 мм, т.е. от 1,5 до 3 раз больше. чем у каждого из винтов крепления щитков в ВС вЂ” 43. Болт пропущен через сквозное нерезьбовое отверстие подвеса 1. его головка прижимает к подвесу задний щиток 8. гайка 28 — передний щиток 8. размещенный со стороны измерительной шкалы рейки 3. Для удобства вращения пальцами руки. гайка 28 — рифленая — и фиксирована путем расклепки конца стержня болта (на фиг. 1 расклепка не покаштрихами индексов 5 и 6 является точка в середине нижнего края подвеса 1(т,е. указателя 4), расположенная на той же вертикальной оси симметрии, что и рабочее ребро призмы 11. Соответственно с интервалом 5 аьгбрано по меньшей мене два упомянутых индекса 5 и 6. хотя в количество индексов может быть и большим двух. Индексы 5 и 6 рейки 3 могут быть размещены по другую
"0 сторону от подвеса 1, а индексы 5 и 6 подвесэ 1 — в другом его нижнем углу, Размеры подвеса 1 такие же. как в снегомере BC — 43, поэтому длина ука: . теля 4, равная ширине подвесэ 1 (25 мм). лишь нэ 5 мм меньше
"5 высоты (30 мм) стрелки в 8С-43. Для обеспечения кажущегося (визуального) совпадения обоих индексов 5 (как и пары индексов
6) при равновесии снегомерэ, индексы 5 и 6 нэ рейке 3 немного продолжаются под прямоугольным нижним краем подвеса 1, Кроме того, каждый индекс 5 и 6 рейки немного удлинен в сторону от подвеса 1, чтобы при реверсе рейки 3 вверх эти индексы не закрывались подвесом 1. между двумя частя25 ми которого качается рейка 3.
В качестве дополнительного укааателя
24 может быть использован боковой край подвеса 1 рядом с близко расположенной вертикальной риской 25 рейки 3. Между дополнительным указателем 24 и вертикальной риской 25 оставлен малый зазор, навпример, 1,5 — 2 мм. Вертикальная риска
25 нанесена почти на всю высоту рейки 3— такую же (20 мм). как в ВС-43. Нэ концах
35 индексов 5 и 6. а также риски 25. нанесены точечные выемки с целью лучшей их различимости.
Каждый из двух щитков 8 выполнен с внешней выпуклостью в виде рабра 26 вни-.
40 зу перед призмой 11 и в части размещения окна 7 имеет отверстие для шарнирной фиксации относительно друг друга. нэ общей оси 27, снабженной фиксированной против выпадения гайкой 28, служащей для регулировочного прижима щитков к подвесу 1.
Внешняя выпуклость внизу щитков 8 может быть выполненной дугообразной или куполообразной, В качестве шарнирной оси 27 использован стержень крепежного изделия
2003056
5 l0
40
55 зана). Для возможности размещения оси 27 (стержня болта) на подвесе 1 между осевой прорезью 12 и круглым окошком 29 без перекрывания гайкой 28 круглого окошка 29, оно имеет следующие различия по сравнению с имеющимся в ВС вЂ” 43: а) центр его смещен выше так, что верхний край отстоит примерно на 3 мм от верхнего торца подвеса 1: б) диаметр его уменьшен на треть и равен 10 мм: в) в его верхнем крае отсутствует индекс — черта или треугольная прорезь. Каждый прижимный элемент 16. размещенный под фигурной скобой 15 над винтом крепления 17, выполнен в виде разрезной пружинной шайбы (шайба Гравера), контактирующей с головкой 30 винта. Эквивалентные шайбы — сферическая или коническая пружинная (эти три формы см, в книге Орлова П.И, "Основы конструирования", книга 2. — М.: Машиностроение. 1988, с, 145 — 146, рис. 315. 320 и 321), В качестве прижимного элемента. может быть использована также пружина, изготовленная иэ холоднокатаной проволоки. т,е. из морозостойкого материала. одного из двух классов прочности — повышенной или высокой, а именно одной из форм: пластинчатая или витая пружина сжатия — цилиндрическая или фасонная (например, коническая, бочкообразная). Диаметр пружинной шайбы или витой пружины сжатия чуть меньше диаметра гнезда в уравновешивающем грузе 13 для свободной установки прижимного элемента на головку 30 винта крепления 17, причем нижней частью данный прижимный элемент утоплен в это гнездо (круглого сечения). расположенное под дном расточки
31, предназначенной для размещения фигурной скобы 15, У пластинчатой пружины, аналогично пластинчатой пружинке 32 в уравновешивающем грузе 13, концы направлены над дном расточки 31 вверх, средней вогнутой частью она контактирует с головкой 30 винта 17, ширина пластинчатой пружины немного меньше ширины расточки
31 для свободной установки в нее.
Прижимный элемент с помощью запрессованной в глухое отверстие 33 Г-образной концевой части фигурной скобы 15 с усилием прижат к головке 30. Оптимальный вариант — использование шайбы Гровера, так как она имеет наибольшую упругую силу, и для повышения эффективности прижатия фигурной скобы 15 место разреза этой шайбы располагают на продольной оси симметрии расточки 31 (на фиг. 1 упомянутый разрез, для его иллюстрации, немного смещен от оси расточки 31). Пара шайба Гровера 16 — фигурная скоба 15 суммарным усилием устраняют частичное или полное самоотвинчивание винта 17.
Каждый из двух диаметрально расположенных в уравновешивающем грузе 13 винтов крепления 17 двух его дисков монтирован посредине расточки 31, в одном из концов которой через сквозное отверстие 34 пропущена фигурная скоба 15, Г-образная концевая часть ее над шайбой
t poaepa 16 запрессована в глухом отверстии 33 другого конца расточки 31, а противоположный согнутый конец скобы 15 тоже запрессован и также с заглублением в расточке 35 обратной стороны второго диска.
Для уравновешивания действующей на оба диска нагрузки от фигурной скобы 15 сквозное отверстие 34 для пропуска ее выполнено вверху над вырезом 36 уравновешивающего груза 13 слева от винта 17, а внизу под вырезом 36 — справа (или наоборот). В другом варианте отверстие 33, как и отверстие 34, может быть сквозным. тогда фигурная скоба 15 имеет первоначально. до монтажа, П-образную форму, и после пропуска в сквозные отверстия 33 и 34 оба выступающие ее концы в расточке 35 отгибают друг к другу. B этом случае на оба диска 37 и 38 действует уравновешивающая нагрузка со стороны фигурной скобы 15. Для облегчения монтажа фигурной скобы 15. диаметр сквозного отверстия 34 для нее и ширина расточки 31 немного, на десятые доли миллиметра, превышает диаметр проволоки. из которой изготовлена фигурная скоба
15. а для надежной запрессовки ее концевых частей диаметр глухого отверстия 33 в первом диске 37 и ширина расточки 35 на обратной стороне второго диска 38 выполнены немного меньше диаметра проволоки, служащей для этой скобы. Каждый винт 17 имеет такие же размеры, как в ВС вЂ” 43, т.е. диаметр 5 мм его потайной головки 30 в цилиндрическом гнезде диска 37 (на фиг. 1 гнездо не показано) превышает ширину расточки 31. Технология монтажа фигурной скобы 15: а) сначала пазовой фрезой выполняют пару цилиндрических гнезд в первом диске 37 уравновешивающего груза 13 — выше и ниже выреза 36; б) выполнив резьбовые отверстия на дне этих цилиндрических гнезд для стержней винтов 17, соединяют винтами оба диска
37 и 38; в) для обеспечения симметричного относительно друг друга расположения расточек 31 и 35. одновременно через оба диска
37 и 38 высверливают сквозное отверстие
34; r) пропустив в сквозное отверстие 34 первого диска 37 концевую или шпоночную фрезу на требуемую глубину так. чтобы конец фрезы располагался выше головки 30 винта 17, фреэеруют расточку 31 в виде ш по2003056
16 ночного паза с шириной. равной диаметру сквозного отверстия 34. так же; пропустив . другую фрезу в сквозное отверстие 34 второго диска 38, фрезеруют расточку 35 такой же глубины, но меньшей ширины, чем расточка 31; д) в цилиндрическое гнездо кладут шайбу Гровера 16 на головку 30 каждого винта 17, причем верхняя часть шайбы должна выступать над дном расточки 31; е) фигурную скобу 15 вставляют в сквозное отверстие 34 прямолинейным концом, а ее
Г-образную концевую часть плотно, но без запрессовки (временно) пропускают в верхнюю часть глухого отверстия 33 под расточкой 31; ж) снегомер подвешивают на крюке кронштейна и проверяют измерительную .шкалу рейки 3 на требуемых контрольных точках; з) регулируют вес уравновешивающего груза 13 по результатам проверки, т.е. сняв фигурную скобу 15 и шайбу Гровера 16, отвинчивают два винта 17 и в одном из раэьемных дисков 37 или 38, как и в . ВС-43. высверливают пазы, в которые кладут довески; и) окончательно монтируют каждую фигурную скобу 15 с шайбой Гровера 16 под ней, и Г-образную концевую часть скобы запрессовывают а rnyxoe отверстие 33, утопляя полностью или частично в расточке
31; к) противоположный прямолинейный конец фигурной скобы 15 сгибают под углом около 90 и запрессовывают с заглублением в расточку 35, Механическая связь содержит две равноплечие цепочки 21, каждая из них несъемно закреплена в сквозном отверстии 39 полудиска 40 внизу серьги 41. смонтированной на рейке 3, и соединена со штырем 20, могущим проходить в любое из двух служащих в качестве гнезд сквозных отверстий, расположенных диаметрально в сопряженной с режущим кольцом 42 части цилиндра
19, Штырь 20 имеет стержневую часть круглого поперечного сечения с утолщением 43, используемым для упора снаружи в режущее кольцо 42, и отверстие сквозное 44 для крепления цепочки 21 в утонченном двумя параллельными лысками конце 45, Штырь
20 входит в гнездо с незначительным зазором, Длина его утолщения 43 и конца 45, как и длина каждого плеча цепочки 21, подобраны так. чтобы при пропуске штыря 20 в гнездо до упора утолщением 43 в режущее кольцо 42 цепочки 21 не касались его зубьев. Цилиндрическая поверхность утолщения 43 может иметь рифли в виде продольных бороздок для удобства удерживания пальцами руки. Полудиск 40 выполнен в виде пластинчатого прилива серьги 41 с толщиной меньшей, чем толщина 5 мм крюка, — тоже прилива серьги в ВС-43.
Кромки отверстий 39 с обеих сторон полудиска 40 затуплены, чтобы избежать перетирания последнего звена в каждой цепочке 21.
Диаметр отверстия 39 больше диаметра проволоки, иэ которой изготовлены звенья цепочек 21, на столько, чтобы между двумя закрепленными в этом отверстии звеньями равноплечих цепочек можно было размещать проволочное колечко — для уравновешивания цилиндра 19 при заводском ! изготовлении и по мере истирания при эксплуатации уплотнительного кольца 46 в очистителе 22. Толщина перемычки под отверстием 39 значительно меньше ширины зазора.в звене каждой цепочки 21 во избежание заклинивания звена. Против распадения цепочек 21 под действием нагрузок звенья их соединены сваркой, например, контактной электрической стыковой, или пайкой, Для повышения технологичности
20 звенья выполнены продолговатыми, что позволяет ограничиться небольшим их количеством. В гнездах цилиндра 19, т,е. в двух его сквозных отверстиях, внутренние кромки 47 эатуплены для исключения заклинивания в них и повреждения пластмассового уплотнительного кольца 46 при случайных попаданиях в гнезде. Суммарная толщина сопряженных стенок металлического цинадежной установки здесь в гнездах штырей 20 без выпадения. При условии изготовления цилиндра 19 из пластика с толщиной более 2 мм два гнезда могут быть диаметрально расположены и в другом месте цилиндра, например, под режущим кольцом
42, Для регионов с минимальной температурой воздуха до минус 40 С механическая
40 связь может быть выполнена в виде штырей
20 с двумя равноплечими мягкими металлическими тросиками в хлорвиниловой оболочке (провод марки ПРПЛТ-О,35 или марки
ПМП-О,35 мм кв.) диаметром 2 мм. Преимуще45 ством тросовой механической связи является облегченная технология ее изготовления. Расширить регионы эксплуатации тросиков можно путем изготовления их с оболочкой иэ пластиката для арктических условий, имеющей
50 морозостойкость до -65 С (см, книгу Каргина
В.A. "Энциклопедия полимеров". — М,: "Советская энциклопедия", 1972, т. 2, с. 612). Вышеуказанные марки тросиков взяты из паспортов к гидрологическим приборам — самописцам уровня воды (см. книгу
"Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Вып, 2, часть!à — Л:
Гидрометеоиздат, 1975, с. 213 — 222), Технология монтажа тросиков концы заготовки каждого тросика. имеющей длину 150 мм, 30 линдра 19 и режущего кольца 42 такая же (3-4 мм), как и в ВС вЂ” 43, ее достаточно для
Т7
2003056
10 пропускают соответственно через отверстие 39 полудиска 40 в серьге 41 и отверстие
44 штыря 20, встановленного в гнездо цилиндров 19, стягивают концы тросика навстречу другу другу так, чтобы его прямолинейная натянутая часть между отверстиями 39 и 44 составила длину 100 мм
{как и длина натянутого плеча цепочки 21).
Затем каждым свободным концом тросика, начиная поочередно под отверстием
39 и над отверстием 44, переплетают контактирующими витками прямолинейную часть тросика. и всю сплетенную часть закрепляют сваркой пластикатом. имеющим морозостойкость ниже минус 40 С. Сплетенные концы тросиков могут быть закреплены путем пропуска их в трубки малого диаметра и сплющивания последних, причем каждый тросик пропускают в две зажимные трубки заранее до сплетения его концов, Трубки катаные и тянутые из алюминия или алюминиевого сплава ГОСТ
18475 — 73 с наружным диаметром 6 мм и толщиной стенки 1 мм. Съемная тросовая механическая связь может иметь зажимы в виде колечка. через стенку которого пропущен резьбовый штифт со шлицем под отвертку, диаметр штифта превышает диаметр тросика для надежности крепления. Каждый из двух таких зажимов фиксирует соединенные внахлестку концы тросиков с расположением посредине плеча. поэтому заготовка тросика более чем в 2 раза превышает длину 100 мм плеча.
Преимуществом тросика в хлорвиниловой оболочке. имеющего зажим в виде колечка, является возможность его замены наблюдателями при выходе из строя по какой-либо причине, но тогда в комплект снегомера должен включаться моток запасного тросика. Штырь может быть выполнен без утолщения, но с отверстием на конце для крепления цепочки или тросика. Преимущество такого штыря — простая технология изготовления, но для устранения касания цепочками 21 или тросиком зубьев режущего кольца 42, гнездо в цилиндре 19 выполнено в виде припаяного снаружи к режущему кольцу 42 пластинчатого прилива, через который в сопряженных стенках цилиндра 19 и режущего кольца 42 высверливают глухое отверстие для установки в нем плотно конца штыря, имеющего фаску, Прилив необходим для увеличения глубины гнезда с целью надежного фрикционного крепления в нем цилиндрического штыря без спадания, Преимуществом такого гнезда в виде цилиндрического паза по сравнению с гнездом, выполненным в виде сквозного отверстия. является безопас15
55 ность его для пластмассового уплотнительного кольца 46. так как исключается его попадание в гнездо, значит. отпадает необходимость в цветном пластикате для этого кольца (оно может быть бесцветным).
Но немного выступающий на режущем кольце 42 прилив для гнезда создает некоторое затруднение погружению цилиндра в снег, поэтому оптимальный вариант — изготовление гнезд в виде сквозных отверстий.
В очистителе 22. выполненном в виде диска, под согнутым в качестве ограничителя лепестком 48. образованном в верхнем крае цилиндра 19 двумя щелями (на чертеже не показаны). расположена открытая полость (отверстие). представляющая собой открытую кверху (к рейке 3) трапециевидную камеру 49 для частичного пропуска в нее наконечника переносной снегомерной рейки (не показана). В канавке боковой поверхности очистителя 22 зафиксированы штырьком 50 против вращательных смещений кольцевая пружина 51 и уплотнение, выполненное в виде уплотнительного кольца 46. Кольцевая пружина 51 круглого сечения. как и кольцевая гофрированная пружина в узле трактора ДТ-175С, имеет эквивалентную функцию — компенсирует прижимом истирание уплотнительного кольца 46 (см. книгу Шевчука В.П, и др.
"Трактор ДТ-175C". — М.: Агропромиздат.
1988, с. 137 — 138). Лепесток 48, служащий в функции ограничителя перемещений очистителя 22. согнут внутрь цилиндра 19 под небольшим углом в пределах упругости его стенки. Внутренние края лепестка 48 эатуплены против царапанья стенки очистителя
22. Щели с боковых сторон лепестка 48 взаимно параллельны или немного сходящиеся к верхнему краю цилиндра 19 (т.е. в основании лепесток расширен). Ограничитель может быть выполнен и в виде такой же скобы
14, какая имеется на конце рейки 3. и концы скобы свободно свисают для возможности перемещения очистителя 22 на максимальное расстояние кверху цилиндра 19. Латунный штырек 50запрессован нижним концом с фаской в цилиндрический паз дна канавки в очистителе 22. Трапециевидная камера 40. симметрично. т.е. диаметрально, расположенная в очистителе 22, по длине и ширине образует малые зазоры со вставленным в нее металлическим наконечником стандартной переносной снегомерной реики (деревянной длиной 1.3 м марки M-104-1 или длиной 1,8 м марки М-104-1). а глубина камеры позволяет вставить в нее до упора в дно нижнюю часть наконечника. Очиститель
22 изготовлен из алюминиевого сплава
2003056
20 одной общей линии и посредине между двумя гнездами для штырей 20 — с целью наибольшего удаления замка 52 от этих гнезд.
Уплотнительное кольцо.46 имеет прямоугольное поперечное сечение (квадрат). За- 50 мок 53 косой, под углом 45, зазор в замке равен десятым долям миллиметра. Для исключения случайного попадания в гнезда (сквозные отверстия) концов разрезного уплотнительного кольца 46 последнее фикси- 55 рова но латунным штырьком 50. пропущенным в паз его концевой части, Кольцевая пружина 51 концами упирается в этот же штырек 50, т.е. тоже зафиксирована.
При первичной (заводской) сборке уплотнипреимущественно из силумина, имеющего наилучшие суммарные показатели, пригодны силумины АЛ4, АЛ5, АЛ12 (см. книгу Орлова П.И. "Основы конструирования, Книга
1". — М.: Машиностроение, 1988, с. 128 — 129).
Но поскольку стоимость алюминиевых сплавов в 3-4 раза больше, чем стали, то можно изготовлять очиститель 22 иэ углеродистой вязкой стали марки У7. У8 или У9, применяемой в технике для повергающихся ударам инструментов (см. книгу Арзамасова Б,Н, и др. "Материаловедение". — M.: "Машиностроение", 1986, с. 362). Для обеспечения корроэионной стойкости любого из укаэанных выше материалов, наносят защитное покрытие, например, очиститель 22 иэ алюминиевого сплава, подвергают анодированию, Для облегчения установки цилиндра 19 со стороны режущего кольца 42. очиститель по периметру верхней плоскости имеет заходную фаску 52. Со стороны нижней его плоскости фаска отсутствуетдля предотвращения попадания большей массы снега в кольцевой зазор между стенками очистителя 22 и цилиндра 19, по той же причине канавка для кольцевой пружины 51 и уплотнительного кольца 46 размещена внизу с небольшим удалением (1 мм) от нижней плоскости, Для исключения заклинивания при возможной незначительной овальности цилиндра 19 (заводская неточность) или при небольшой его деформации от действия случайной и значительной боковой силы, а также для компенсации неравномерности теплового расширения в условиях хранения снегомера, особе;. чо летом на складе. очиститель 22 с цилиндрическим профилем боковой поверхности имеет диаметр немного меньший, чем внутренний диаметр цилиндра 19 (последний. как и в ВС-43, равен 80 0,2 мм);
В исходном рабочем положении очиститель
22 смонтирован в цилиндре 19 так, что продольная ось симметрии трапециевидной камеры 49, лепесток 48 и замок 53 уплотнительного кольца 46 расположены на
45 тельное кольцо 46 смонтировано с нулевым или отрицательным натягом (допуском), т.е, радиальная толщина этого кольца равна (или немного меньше) радиальному зазору между стенкой цилиндра 19 и кольцевой пружиной 51, прижатой к дну канавки очистителя 22, Монтаж беэ положительного натяга выполнен с целью облегчения сборки в наблюдательном пункте. иначе наблюдатели могут избегать операций сборки-разборки, кроме того. возможны повреждения кромок пластмассового уплотнительного кольца 46 при установке с усилием вместе с очистителем 22 в условиях, отличительных от заводских. Кольцевая пружина 51 при заводском монтаже подобрана с некоторой максимальной силой упругости, например от 5 до 6 кгс, что с учетом силы упругости уплотнительного кольца 46, сопротивления остатка пробы снега на внутренней поверхности цилиндра 19 и коэффициента сухого трения 0,20 (ориентировочного) составит усилие перемещения рукой посредством снегомерной рейки очистителя 22 в цилиндре 19 несколько больше, чем 1.0 или 1,2 кгс (при влажном снеге это усилие уменьшится), что не составит большого затруднения наблюдателю, На заводе-изготовителе для выборочной проверки соответствия требуемой величине суммарной силы упругости кольцевой пружины 51 и уплотнительного кольца 46 могут пользоваться специальной оправкой, применяемой к технике для контроля силы упругости поршневых колец, но изготовленной с учетом размеров вышеупомянутых деталей и штырька 50. Для нормальной и длительной работы пластмассового уплотнительного кольца 46 внутренняя поверхность цилиндра 19, как и по требованиям для ВС-43, не имеет рисок, шероховатостей. и обработана по классу чистоты не меньшему. чем у гладкой наружной поверхности цилиндра в ВС-43. Цилиндр 19, как и в ВС-43, бесшовный металлический, т,е. изготовлен из алюминиевого сплава. не деформируется при случайных падениях или при удалах ребром лопатки снаружи (этот редкий прием очистки от снега запрещается инспекторами). Длина цилиндра 19 равна 60 см — такая же. как в ВС-43, В отличие от последнего, в режущем кольце 42 два смежных зуба. расположенные на одной вертикали с замком 53, имеют затупленные изнутри кромки для пропуска между ними замка 53 беэ повреждения пластмассового уплотнительного кольца 46 при установках и выниманиях очистителя 22. Все зубья режущего кольца 42 заточены, но не разведены (как во многих изделиях BC-43) для беспрепятственного пропуска в цилиндр 19
2003056
10
55 со стороны его нижнего края очистителя 22 при сборке. Высота зубьев — как в ВС-43 (5 мм). При заводской регулировке веса цилиндра 19 избыточную массу стачивают с верхней плоскости очистителя 22 вокруг трапециевидной камеры 49. а при недостатке массы. в отличие от ВС-43. закрепляют в качестве довеска колечко в отверстии 39 серьги 41 между двумя последними звеньями цепочек 21 (или между петлевыми концами тросиков) механической связи. Колечко монтируют из медной или латунной проволоки, концы которой скручивают в жгутик для его закрепления.
Уплотнительное кольцо 46 выполнено из пластика красного цвета с морозостойкостью -65"С. Эта термопластичная пластмасса выбрана по аналогии с пластикатом. иэ которого изготовлено уплотнительное кольцо поршня в силовом цилиндре трактора
ДТ-75 (см, книгу Шарова М.А. и др. "Трактор
ДТ-75". — М.: Колос. 1970, с. 157). Пластикат обладает комплексом необходимых для снегомера свойств: высокой морозостойкостью, эластичностью при ударах (не ломается), атмосферостойкостью, влагонепроницаемостью и огнестойкостью (см. книгу
Каргина В.А, "Энциклопедия полимеров", Т.
2. — М.: Советская энциклопедия, 1972, с.
109 — 113). Уплотнительное кольцо 46 из пластиката под прижимным действием кольцевой пружины 51 и собственной упругостью плотно закрывает кольцевой зазор между стенками очистителя 22 и цилиндра 19. При этом их суммарное радиальное давление редотвращает выпадение очистителя 22 из цилиндра 19 и повышает эффект очистки внутренней поверхности последнего прямо гольными кромками уплотнительного кольца 46, Пластикат выбран цветным— красного цвета — для возможности использования его в качестве стоп-сигнала при перемещении очистителя 22 к нижнему краю цилиндра 19, не имеющему здесь ограничителя, но содержащему гнезда для штырей
20, служащие также в качестве смотровых окон для слежения эа положением в цилиндре уплотнительного кольца 46. Если добавление в пластикат минерального пигмента для получения атмосферостойкого красного цвета помещает наполнителям и модификаторам достичь нужной морозостойкости—
65 С, то можно использовать органический пигмент для цвета оранжевого или бордо или ограничиться любым другим цветом. Уплотнительное кольцо 46 может быть изготовлено также из полиэтилена низкого давления, тоже окрашенного добавкой красителя в красный цвет и обладающего таки25
50 ми же необходимыми качествами, как и пластикат (из них главным — не ломается). хотя и в меньшей степени: без применения специальных добавок (противостарителей) имеет короткий срок службы.
Для продления техресурса полиэтиленовое уплотнительное кольцо можно оберегать от воздействия ультрафиолетовых лучей прямого солнечного света при хранении в помещении после разборки очистителя 22 или использовать полиэтилен с примесью сажи (2-3 7,) т,е. вместо красного ограничиться черным цветом, Если же учесть, что большая цена других пластмасс — тоже морозостойких и достаточно упругоэластичных — компенсируется малыми габаритами уплотнительного кольца 46, например, сечением 4 х 4 мм. то можно использовать также фторопласты (фторопласт 4Д или фторопласт-3) или полиуретан.
Уплотнительное кольцо 46 из этих пластиков приобретает дополнительные полезные свойства: очень низкий коэффициент трения величиной менее 0.05 (фторопласты) или высокую изгостойкость (полиуретан). Уплотнительное кольцо 46 может быть изготовлено из металла — де формируемого алюминиевого сплава. например, дюралюминия с твердостью меньшей, чем у алюминиевого сплава. иэ которого изготовлен цилиндр 19. Такое кольцо имеет положительные качества: а) упрощается конструкция очистителя 22, так как можно обойтись без кольцевой пружины 51: б) значительно уменьшится дрейф нуля измерительной шкалы рейки 3. так как износоустойчивость алюминиевого сплава на несколько порядков выше, чем у пластиката или полиэтилена. Однако металлическое уплотнительное кольцо имеет и существенные недостатки: 1) обработка внутренней поверхности цилиндра 19 потребует класса чистоты хотя бы на один порядок выше иэ-за большего коэффициента трения пары металл-металл по сравнению с парой пластмасса-металл; 2) потребуется шлифовка и боковой поверхности уплотнительного кольца, контактирующей с цилиндром 19; 3) попадание абразивных частиц между контактирующими поверхностями вызовет их задиры с разрушением антикоррозионного покрытия и увеличением коэффициента трения. так как алюминиевый сплав не имеет такую пониженную твердость и высокую упругость, которыми обладают указанные пластики, с применением которых разрушающий эффект абразивных и твердых частиц выражен в гораздо меньшей степени. В связи с этими недостатками использование уплотнительного кольца из металла приведет к сниже23
2003056
25
35
55 нию технологи ности. удорожанию и ограничению сферы эксплуатации снегомера. для продления срока службы его выгоднее будет применять лишь на лесных маршрутах. Поэтому оптимальный вариант — уплотнительное кольцо 46, изготовленное из пластмассы, преимущественно пластиката.
Для фиксации подвеса 1 с рейкой 3 штырем 20 центр orn=:ðñòèÿ 9 подвеса 1 может быть размещен примерно нэ уровне верхнего края осевой прорези 12. выполненной над окном 7, име ощим такие же конфигурацию и размеры. как и ВС-43, э центр сквозного отверстия 10 рейки 3 размещен на уровне верхней грани призмы 11,с последней осевая прорезь 12 имеет одинаковую высоту. Призма 11 имеет в поперечном сечении такие >ve форму равностороннего треугольника и размеры, как и в ВС-43, т.е. высоту 6 мм и длину грани, в частности, боковой 7 мм. Диаметр отверстия 9 и подвесе 1 и сквозного отверстия 10 в рейке 3 одинаковый и такой же, как и диаметр гнезда в цилиндре 19 для ьитыря 20. Диаметр отверстия 54 в ппереднем щитке 8 (во стороны измерительной шкалы рейки 3), расположенногп протит; отверстия 9 подвеса 1, немного превышает диаметр последнего для Toro, чтoGht при вынимании штыря 20 иэ отверстия 9 l::å происходило заклинивание его в щитке 8, Штырь 20. пропущенный в смеи1аемые отверстия 9 и 10 до упора утолщением 43 и передний и иток 8, не выступает иэ подвесэ l с тыльной его стороны, т.е. упира- . я в задний щ»ток 8. соответственно длин- стержневой части штыря 20, пропускаемой в подвес 1 (или в гнездо цилиндра 19). меньше толщины подвеса 1, например равна 16 мм при толщине подвеса
17 мм (одинаковой с толщиной подвеса в
ВС-43). Отверстие 9 в подвесе 1 может быть выполнено сквозным, KBK и отверстие ь рейке 3, или глухим.
Цепочки 21 и штыри 20 механической связи; скоба 14 нэ конце рейки 3, фигурные скобы 15 в уравновешивающем грузе 13 и кольцевая пружина 51 в канавке очистителя
22 выполнены иэ холоднотянуToll проволоки круглого поперечного сечения с фаской или закруглениями концов, Для изготовления этих деталей использована стальная проволока с высок лм пределом усталость". например, марки 50ХФА (см. книгу Шевчука
В,П. и др, "Трактор ДТ-175С". — M. "Агропромиздат", 1988, с, 36). Проволока — с защитным антикоррозионным покрытием.
Концы проволоки имеют фаску или закруглены во избежание травм и обл" ã÷åíèÿ пропуска в отверстия, а у кольцевой пружины 51 — и для устранения царапанья пластмассового уплотнительного кольца 46. Технология изготовления скобы 14 на рейке 3, как и при использовании, для унификации. в качестве ограничителя вместо лепестка 48: отре-. зок проволоки с укаэанной выше формой концов пропускают в сквозное нерезьбовое отверстие. и оба конца одинаковой длины сгибают под углом 90 . Диаметр жесткой проволоки для пропускаемои в гнездо цилиндра 19 стержневой части каждого штыря
20 подобран с возможностью удерживания без сгибания проволоки суммарной массы снега (максимальный вес 1500 г) и цилиндра
19. Изготавливать штырь 20 из стандартностального штифта, выпускаемого промышленностью. нецелесообразно; неизбежны его поломки иэ-за хрупкости стали на морозе. Выполнение штыря 20 в виде крюка невыгодно, так как это приведет к несимметричному относительно и родол ьнои оси рейки 3 подвешиванию цилиндра 19 с понижением точности взвешиваний, и нечем будет фиксировать пару подвес 1 — рейка 3 снегомера. изготовлять для фиксации отдельный штифт — усложнять конструкцию прибора и возможны утери штифта.
Для надевания подвеса 1 с рейкой 3 на прямолинейныи кронштеин с головкой (не показан). закрепленныи вверху переноснои снегомерной рейки. служит круглое окошко
29, его диаметра 10 мм достаточно. чтобы в функции простейшего кр >нштеина исппльэовать гвоздь длиной 140 или 50 мм ш: япка его имеетдиаметр менее 10 мм т.е. в качестве головки свободно проходит в круглое окошко
29 при надевании и снятии подвеса 1. Можно испольэовать прямолинейный кронштейн и меньше 1 длины. например. шуруп или винт. для металла. но тогда снегомерную рейку с подвешенными на ней парой подвес 1 — рейка
3 и цилиндром 19 с пробкой снега наклоняют во избежание задевания снегомернои рейки цилиндром 19 в процессе взвешивания. при наклоне головка кронштейна является упором для подвеса 1 против его соскальзывания и падения с цилиндром.
Прямолинейный кронштейн закреплен на шкаловой стороне снегомерной рейки. чтобы после измерения ею высоты снега непосредственно перед взвешиванием пробы не делать лишних движений по переворачиванию снегомерной рейки обратной стороной.
Против помехи измерениям высоты снега по шкале снегомерной рейки прямоли нейный кронштейн, закреплен самими наблюдателями вверху рейки на высоте. превышающей ранее измерявшуюся макси25
2003056
35
45
55 мальную высоту снежного покрова в данном наблюдательном пункте.
В лопатке (см. фиг. 3) передние кромки
55 пластины 56 удлинены. по сравнению с лопаткой в комплекте ВС-43. на величину радиуса полукруглого выреза 18. Свободный конец ручки 57, имеющей круглое. как в ВС-43, поперечное сечение, снабжен плоским торцом 58. форма которого овальная, тэк как он образует угол менее 90" с продольной осью ручки 57. Этот острый угол выбран таким. чтобы плоский торец 58 (см. фиг. 3) мог входить в контакт всей своей площадью с нижней плоскостью очистителя
22 (см, фиг. 1) перемещенного к нижнему краю цилиндра 19 в удалении около 20 мм при чистке наклоненной над режущим кольцом 42 лопаткой. Длина пластины 56 между закрепленным концом ручки 57 и ближайшим к нему краем полукруглого выреза 18 такая же, как в ВС-43, Во избежание заклинивания лопатки при обхвате ею цилиндра
19 снаружи величина радиуса полукруглого выреза 18 незначительно превышает радиус наружной поверхности цилиндра 19.
Переносная снегомерная рейка (не показана) в отличие от стандартной рейки. для возможности фиксированного упора в верхние края цилиндра 19 при взятии пробы снега, имеет посредине боковой стороны, удаленной от сантиметровых делений шкалы, две параллельные прорези, выполненные в виде прямоугольных канавок небольшой глубины, например, равной 3 мм. Расстояние между прорезями оставлено таким, чтобы два диаметрально расположенных верхние края цилиндра 19 свободно, с малым зазором, входили в эти прорези, сделанные самими наблюдателя.ми с помощью ножовки, для дерева и стаместки; предварительно цилиндр 19 устанавливают вышеупомянутыми краями на нетвердеющую мастику, нанесенную в средней части боковой стороны переносной снегомерной рейки, и по отпечатку на мастике выполняют канавки (однэ из сторон каждой канавки проходит по касательной к наружной поверхности цилиндра — с зазором). Канавки, для повышения надежности, могут быть окантованы полоской оцинкованной жести П-образной формы (внутри) с отогнутыми под прямым углом и закрепленными шурупами концами.
Заявленное устройство работает следующим образом.
Как и при эксплуатации ВС-43, снегосьемки с использованием предложенного сне5
25 гомера весового удобнее производить вдвоем. — Как обычно. перед каждой снегосьемкой проверяют исправность и равновесие снегомера (контроль нуля шкалы eecoe); но при обычной установке уравновешивающего груза 13 так. чтобы черта на скошенном крае его выреза 36 совмещалась с нулевым делением измерительной шкалы реики 3 (далее — весовой шкалы). признаком равновесия в предложенном снегомере служит кажущееся совпадение указателя 4 с нулевым индексом — нижним ребром 2 рейки 3.
Для исключения влияния параллакса. одновременно проверяют кажущееся совпадение в одну прямую линию короткого индекса 5 подвеса 1 с таким же индексом 5 рейки 3 (аналогично — длинного индекса 6). дополнительно можно также проверять параллельность второго указателя 24 вертикальной риске 25 рейки 3. Если равновесие устанавливается не при нулевом делении весовой шкалы рейки 3. как и в ВС-43, это другое деление принимается за нулевое для данной снегосъемки, После возвращения со снегосъемки, чистки и просушивания снегомера вторично производят его внешний осмотр. если повреждений прибора не обнаруживают. и неравновесие вызвано недостаточным весом пустого цилиндра 19. то
его устраняют закреплением проволочного колечка в отверстии 39 серьги 41 между двумя последними звеньями цепочек 21 механической связи. Кэк правило, наблюдатели неравновесия снегомерэ устраняют при смещении нуля весовой шкалы более 0,5 деления, так как отсчеты при снегосьемках производятся в целых делениях. Этот нижний предел смещения 0.5 деления можно испольэовать при уравновешивании снегомера в наблюдательном пункте, т.е. прикреплять проволочный довесок при неравновесии прибора на 0,5 деления весовой шкалы. При такой организации работы дрейф нуля весовой шкалы, вызванный истиранием любой интенсивности уплотнительного кольца 46 с уменьшением веса пустого цилиндра 19, практически не влияет на точность показаний снегомером, Указанная выше величина допуска. отличная от первоначальной (0,2 деления при изготовлении прибора) тем более оправдана, что по сравнению с требованиями зарубежной метрологии к весоиэмерительным устройствам (см.
"Реферативный журнал. 32 Метрология и измерительная техника". — M.: ВИНИТИ, 1982, N 3, с. 53 в гидрометслужбе СССР не введен второй допуск к нулю весовой шкалы снегомера ВС43 с учетом износа прибора при эксплуатации.
2003056
5
25
50
5 > — Длл взвешивания пробы снега в первой маршрутной точке определения плотности. подвес 1 устанавливают на рейке 3. т.е, сцепляют подушкой с призмой 11 рейки, и надевают круглым окошком 29 на опорный элемент — прямолинейный кронштейн с головкой, закрепленныи вверху переносной снегомерной рейки. удерживаемой рукой вертикально с упором ее наконечника в поверхность почвьь К подвешенным на кронштейне подвесу 1 с рейкой 3 подносят цилиндр
19 со взятой пробой снега, присоединяют его к реике 3 путем установки стержневой части каждого штыря 20 в гнезде цилиндра 19 с упором в его режущее кольцо 42 утолщенной частью 43 и взвешивают. Штыри 20 выполняют здесь функцию захватов. удерживающих в подвешенном положении цилиндр 19 с пробой снега. Временно, до монтажа прямолинейного кронштейна силами наблюдателей. взвешивание производят, держа подвес 1 в руке — непосредственно, зажав в кулаке(при небольшой массе пробы снега), или пропустив через окошко 20 стержневой предмет в качестве опоры (гвоздь, болт и т.п.). — По окончании взвешивания в первой и последующих маршрутных точках определения плотности снега фиксируют. т.е. соединяют вместе, пару подвес 1 — рейка 3 снегомера. Для этого выполняют три операции: 1) рейку 3 выводят из сцепления призмой 11 с подушкой подвеса 1, т.е. поднимают отвесно.так, чтобы призма 11 попала в осевую прорезь 12, при этом криволине:.:;у.о сторону окна 7 используют в качестве .аправляющей; 2) один из двух штырей 20 вставляют в совмещаемые отверстия 9 и 10 соответственно подвеса 1 и рейки 3 до упора утолщением 43 в передний щиток 8, при этом стержневая часть штыря
20 пройдет через переднюю часть подвеса
1, через рейку 3 и тыльную часть подвеса 1, зафиксировав пару подвес 1 — рейка 3 (если штырь 20 выполнен без утолщения 43, то упираются в передний щиток 8 последним звеном цепочки 21); 3) висящий на кронштейне подвес 1 передвигают до упора задним щитком 8 в цепочку 21 со вторым штырем 20, прижатую пальцами руки к плоскости снегомерной рейки против перепутыванил цепочек
21 ветром или в результате качаний при переносе снегомера на маршруте, Здесь штырь 20 выполняет функцию фиксатора.
При переходе на с " го" е>>ном маршруте между точками измерения плотности фиксированную пару подвес 1 — рейка 3 переносят подвешенной на прямолинейном кронштейне, при этом рейка 3 в части весовой шкалы зажата в кулаке вместе со снегомерной реикои и занимает примерно отвесное положение. штырь 20. фиксирующий пару, выполняет функцию опоры. — При взвешивании пробы снега в безветренную погоду, как и при кабинетной проверке равновесия снегомера перед выходом на снегосьемку или в поверительном органе, признаком равновесия прибора явллется глазомерное совпадение в одну горизонтальную линию указателя с нулевым индексом — нижним ребром 2 рейки 3. такое совпадение можно проверять как по обе стороны от верти"альной оси симметрии подвеса 1, так как и в одну лишь сторону— следить за длинным плечом рейки 3, имеющим весовую шкалу. Для большей точности взвешивания. для исключения параллакса проверлют, как указано выше. кажущееся совпадение в одну прямую линию индекса 5 подвеса 1 и рейки 3 (аналогично — индекса
6). дополнительно можно использовать указатель 24 (боковой край подвеса 1), проверяя величину зазора между ним и вертикальной риской 25 рейки 3: зазор должен быть одинаковым по всей высоте риски
25. При ветре. когда даже стоя к нему спиной, не удается погасить реверс рейки 3, добиваюгсл смещением уравновешивающего груза 13 как в ВС-43. одинакового угла отклонения рейки 3 от положения равновесия, затем считывают соответствующее деление весовои шкалы. Но в отличие от ВС-43 равенство углов отклонения рейки 3 определл от не приближенно. а по радиальным индексам 5 и 6. т.е. по отклонениям рейки 3 вверх-вниз от указателя 4 следующим образом: углу 5" над указателем 4 соответствует совпадение (кажущееся) в одну наклонную линию нижнего ребра 2 реики 3 с коротким индексом 5 подвеса 1. а такому же углу под указателем 4 соответствует совпадение в одну горизонтальную линию с этим указателем короткого индекса 5 рейки 3; углу отклонения 10 над указателем 4 соответствует совпадение s одну наклонную линию нижнего ребра 2 рейки 3 с длинным индексом 6 подвеса 1, а такому же углу под указателем
4 — совпадение в одну горизонтальнук> линию с указателем 4 длинного индекса 6 рейки 3. В качестве дополнительных индексов можно испольэовать промежуточные линии (глазомерные) посредине между коротким индексом 5 и указателем 4 или между индексами 5 и 6. Как и при использовании ВС-43, в момент равенства углов отклонения реики
3 от положения равновесия следует сразу переходить к отсчету по весовой шкале. иначе при промедлении углы станут не совпадать из-за порыва ветра или из-за трения призмы 11 в подушке подвеса 1 по мере уменьшения амплитуды качании реики 3.
2003056
20
30
50
Для облегчения запоминания. можно применять следующее правило определения момента равновесия качающейся вверх-вниз рейки 3: если при наклоне вверх нижнее ребро 2 рейки 3 совпадает с коротким 5 (или длинным 6) индексом подвеса 1. то для равновесия необходимо, чтобы при наклоне ребра 2 вниз такой же.короткий (или длинный) индекс самой рейки 3 совпал с указателем 4, Правило для промежуточной линии; если при наклоне вверх нижнее ребро 2 рейки 3 совпадает с промежуточной линией подвеса 1 (т.е: с глазомерной линией между коротким индексом 5 и указателем 4, или между коротким 5 и длинным 6 индексами подвеса). то при наклоне ребра 2 вниз соответствующая промежуточная линия самой рейки 3 должна совпадать с горизонтальным указателем 4. — Для взвешивания во второй и остальных марштурных точках определения плотности снега один из наблюдателей отодвигает подвес 1 с рейкой 3 от плоскости переносной снегомерной рейки к головке ее прямолинейного кронштейна. вынимает штырь 20 иэ отверстий 9 и 10, рейку 3 опускает до сцепления ее призмы 11 с подушкой подвеса 1, и удерживает рейку 3 за ее длинное плечо горизонтально, а другой рукой в ветренную погоду придерживает цепочки 21 против их перепутывания. Второй наблюдатель, взяв цилиндром 19 (см. фиг, 1) с помощью лопатки (см. фиг. 3) пробу снега, присоединяет цилиндр к рейке 3, как указа-. но выше, и взвешивает. — Цилиндр 19 переносят на маршруте с верхним краем, имеющим лепесток 48, книзу, при этом очиститель 22 опирается на лепесток 48, препятствующий выпадению очистителя иэ цилиндра. При снегопаде на любом маршруте (в поле, в лесу) или при снегосъемке в лесу во избежание попадания в цилиндр 1.9 снега, частиц растительности с деревьев и кустарника, открытый конец цилиндра закрывают, вкладывая в него чехол снегомера и оставляя снаружи часть лямки для ускоренного вынимания чехла с помощью лямки (при очень. сильном снегопаде снегосъемки, как обычно с использованием ВС-43, не производятся). — При погружении цилиндра 19 в снег высотой менее 60 см для взятия пробы устанавливают цилиндр вертикально вдавливанием в снег режущим кольцом 42, кладут на цилиндр переносную снегомерную рейку с упором в диаметрально расположенные верхние его края двумя прорезями на боковой сороне снегомерной рейки и, слегка надавливая одновременно двумя руками на снегомерную рейку по обе сороны от цилиндра 19. погружают его до упора в землю.
Снегомерная рейка выполняе здесь функцию двуручного держателя, облегчая, в отличие от ВС-43. прорезание снега. — При высоте снежного покрова более
60 см. когда требуеся брать несколько проб. после вертикальной. установки цилиндра 19 с целью взятия второй или последующих проб накладывают на его диаметрально расположенные верхние края чехол от снегомера вмесе с лямкой (плотной брезентовой) в качестве аморизатора для уменьшения давления на ладони и, как при использовании
ВС-43, слегка надавливая сверху на цилиндр двумя руками, погружают его до упора в землю. При этом проба снега внутри цилиндра 19 имеет высоту; 60 см (высота цилиндра) минус толщина очистителя 2 и еще минус высота промежутка между верхним срезом цилиндра и верхней плоскостью очистителя 22. упирающейся в лепесток 48, т.е. по расчетам около 57.5 см, что автоматически соответствует методическому требованию о необходимости брать пробу снега высотой меньше. 60 см при высоте снежного покрова более 60 см (см. книгу
"Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Вып. 3 часть 1", — Л.:
Гидрометеоиздат, 1985, с, 109), Соответственно отсчитанная по шкале снаружи цилиндра 19 высота снежного покрова должна быть равной упомянутой отметке (57,5). — Для очистки снаружи от снега цилиндра 19 (см. фиг. 1), вынутого из толщин снега перед взвешиванием, лопатку (см, фиг. 3) полукруглым вырезом 18 приставляют к его наружной поверхности и перемешивают продольно по образующей цилиндра — в один-два приема с одной-двух сторон его.
Аналогично — при отогревании снега снаружи от погруженного в него цилиндра 19, но лишь с одной его стороны, — Для очистки цилиндра 19 внутри сначала используют такие же приемы, как для
ВС-43; удерживая отвесно и нижним краем с режущим кольцом 42 книзу, встряхивают его и постукивают рукой по наружной поверхности и, если при осмотре полости через открытый нижний край в цилиндре выявят неполностью выпавший снег. его удаляют круговыми движениями переносной снегомерной рейки, При повторном обнаружении на внутренней поверхности цилиндра 19 остатков снега или влаги. частиц почвы, растительности их удаляют с помощью очистителя 22, закрывающего вместо крышки цилиндр сверху, Для этого, снова удерживая цилиндр 19 вертикально нижним краем книзу, но прижав к себе спереди, наблюдатель вставляет тоже вертикально снегомерную рейку наконечником с
2003056
5
50
55 конической нижней частью в трапециевидную камеру 49 Очистителя 22 до упора в дно и. сохраняя вертикальность снегомерной рейки. перемещает ею очиститель 22 к нижнему кра!о цилиндра !9 до контрольного деления рейки около 57 см (очиститепь 22 немного не дойдет до гнезд к штырям 20). или если рейка по инерции продвинется глуб.ке, то - до момента, когда в гнезде цилиндра по51Би1гя стоп <сиГнал, т.е. угlлот нительное кольцо 46 красного цвета (за этим следи! второй !!аблюдатепь. K которому об;>ащено одно из двух гнезд). Вынув из цилиндра 19 снегомерную реику и отставив в с.1оро11у, наблюдатель приподнимает нижний край цилиндра с режущим кольцом 42 (см. фиг . 1) vl f!tpp off p>fKoé, взявшись за ру»<у 57 попа 5K!I (cf <.
Затем, взявшись за пл",ñòèíó 56 лопатки (см, фиГ. 31 о !ищаеf нижн10ю Г!лоскость Очистителя 22 (см, фиГ. 1) с помощью плоскоГО торца 58 ручки 57 (см, фиг. 3), контактируя всей площадью плоского торца 58 и его краЯ МИ С НИ>К НЕ!1 ПЛОСКОСТЫО И С КРаЯМИ ОЧИСТИ"
Геля. Края llè÷<íñ,"f плосKoсти очистителя 22 можно тBK>кнеГО Kpd51 цилиндра 19. НакО
1! ец, с f10MÎÙü10 снеГОMPPíой РPÉKè, вставленной со cTopoHbf нижнего края цилиндра i 9,öo упора наконечником с плоским торцо,*.:: середину нижней плоскости очигтител5! 22. последний перемеща1от в обратI-,oM направлении до упора в лепесток 48. причем следя за сохранением осевого попожения снегомерной рейки. Если нарушится исходное положение очистителя 22 в верхнем крае цилиндра 19. то его восстанавливают при очистке цилиндра внутри от следующей пробы снега; до перемещения вниз очистителя 22 вставленной наконечником в его трапециевидную камеру 49 снегомерной рейкой поворачива от очиститель 22 так, чтобы трапециевидная камера 49 npo.I1OTIb IOA OCbfG PBCflOJIO>KéffBCb HB одной JIHнии с лепестком 48, на этой же линии автоматически установи гся замок 53 уплатнительного кольца 46. В описанной работе не всегда очиститель 22 при перемешивании контактирует с очагом твердых частиц почвы и растительности в нижнем крае ципиндра 19; этому мешает валик спрессованного им снега вышележащих слоев, сдвинутых к нижнему краю цилиндра, далее !! oft давлением этого валика твердые и абразивные !астицы вместе со снегом выпадут из цилиндра. оставшаяся часть удаляется при чистке лопаткой. указанный фактор исключает интенсивное истирание пластмассового уплотнительного кольца. — При необходимости разъединения фиксированной пары подвес 1 — рейка 3, например, дпя протирки после случайного падения в снег вместе со снегомерной рейкой, сняв пару с прямолинейного кронштейна. выполняют три операции; 1) вынимают штырь 20 из отверстий 9 и 10 и удерживают пару подвес 1 — рейка 3 в прежнем 4>иксированном положении: 2) другой рукои ослабив найку 28. сдвигают в сторону (вправо или влево) оба щитка
8 и в этом положении фиксируют завинчиванием гайки 28; 3) подвес 1 снимают с рейки
3: сначала опускают рейку 3 вертикально до выхода ее призмы 11 из осевой прорези 12 подвеса, затем последний перемещают в сторону от предохранителя 23 и далее— вверх. При перемещении подвеса 1 параллельно рейке 3 перед снятием движением вверх верхняя горизонтальная грань призмы 11 является направляющей, так как по этой грани скользит нижний край осевой прорези 12, в итоге рабочее ребро призмы
11 не касается подушки подвеса 1. В таком подвесе 1 с отодвинутыми в сторону щитками 8 в отличие от ВС-43 имеются свободный обзор состояния подушки подвеса 1 и удобный доступ к ней для протирки. — Как и ВС-43, снегомер весовой может использоваться также одним работником, например, наблюдателем поста. При этом перенос прибора на маршруте производится описанным выше способом — с помощью снегомсрной рейки вместе с фиксированной на ее прямолинейном кронштейне парОй подвес — рейка 3. Работа по измерению плотности снега силами одного работника облегчена на лесном маршруте. где снегомерную рейку с подвешенной парой можно на время взятия цилиндром 19 пробы снега прислонить к дереву. а на полевом маршруте облегчается при высоте снежного покрова, позволяющей воткнутой в снег снегомерной рейке с парой подвес 1 — рейка 3 с самой удерживаться вертикально на время взятия пробы, В обоих случаях наблюдатель заранее устанавливает переносную снегомерную рейку вертикально или с малым наклоном. освобождает от штыря 20 фиксированную ранее пару. снимает рейку 3 с подвесэ 1, который оставляет висеть на прямолинейном кронштейне снегомерной реики, а рейку 3 временно закрепляет за поясным ремнем (или за одним-двумя витками веревки) на верхней одежде. Взяв цилиндром 19 пробу снега и очистив лопаткой снаружи цилиндр, наблюдатель вынимает из-за поясного ремня (или
2003056
35 когда рейка 3 зажата в кулаке вместе со скв-:40 гомерной рейкой, подвес 1 висит на стержне (оси вращения) кронштейна продольной осью . симметрии почти горизонтально. а рейка 3. висит почти отвесно с двумя местами опоры; штырь 20 в отверстии 9 (ось вращения) и вер- 45 хний. край осевой прорези 12. в который упи50
55 веревки) рейку 3, присоединяет ее штырями
20 к цилиндру 19, подносит пару рейка 3— цилиндр 19 к висящему на прямолинейном кронштейне подвесу 1, присоединяет к нему рейку 3 и взвешивает пробу снега.
При малой высоте снега на полевом маршруте (но не менее 5 см по методическим требованиям) работающий в одиночку наблюдатель снимает с прямолинейного кронштейна снегомерной рейки фиксированную пару подвес 1 — рейка 3 и закрепляет за поясным ремнем (или веревкой). снегомерную рейку с обращенной вверх шкалой и кронштейном кладет на снег. берет цилиндром 19 (см. фиг. 1) тоже с помощью лопатки (см. фиг, 3) пробу снега. очищает лопаткой снаружи цилиндр 1. прижав его к себе. достает из-за поясного ремня или веревки па,ру подвес 1 — рейка 3, вынимает иэ подвеса
1 штырь 20, вставляет оба штыря 20 в гнезда цилиндра и взвешивает цилиндр с пробой снега. держа подвес 1 за стержневой предмет, например, гвоздь. пропущенный в его круглое окошко 29, После очистки цилиндра
19 внутри и очистителя 22 описанными выше приемами он снова фиксирует пару подвес 1 — рейка 3, вешает ее на прямолинейный кронштейн .снегомерной
- рейки и продолжает дальнейшую работу. —. Как при переносе на маршруте одним или двумя работающими на снегосьемке, так и при оставлении фиксированной пары подвес 1 — рейка 3 висящей ка прямолинейном ,,кронштейне на время взятия цилиндром 19 пробы (в случае работы в одиночку. обычно наблюдателя поста). рабочее ребро призмы
11 на рейке 3 ке входит во вредное взаимодействие трения и соударения с подвесом 1. —.:При перейосе фиксированной, пары, рается верхней гранью призма 11. Допустим, .что рейку 3 выпустили из руки (случайно или намеренно — на время взятия цилиндром 19 пробы), но снегомеркая рейка удерживается от падения с этой парой. Тогда под действием силы собственной тяжести и соединенной с ним рейки 3 подвес 1 зависнет почти отвесно, вращаясь вокруг стержня кронштейна, а в нем повернется и рейка 3. вращаясь вокруг штыря 20. При этом боковой гранью призмы 11 рейка 3 упрется в боковую стенку осевой прорези 12, имеющейся в подвесе 1, Судя по указанным выше размерам. длина 7 мм боковой грани призмы 11
30 превышает высоту этой стенки. равную высоте призмы 11 (6 мм). на величину разности (7-6) = 1 мм. В результате рабочее ребро призмы 11 зависнет на длину 1 мм под верхней кромкой окна 7. следовательно. как и при переносе снегомера. не войдет в контакт с подвесом 1. — По окончании снегосьемки фиксированную пару подвес 1 — рейка 3 снимают с кронштейна снегомерной рейки. без разьединения заворачивают в отрезок сухой ткани и вкладывают в цилиндр 19. который, как обычно. укладывают в чехол снегомера (с лопаткой в кармане чехла). Эти операции выполняют на снегомерном маршруте или по возвращении. ке заходя в помещение. чтобы металл не запотевал. Таким образом, нет необходимости в футляре, входящем в комплект ВС-43 и представляющем собой деревяную продолговатую плату с ячейками для рейки 3 и подвеса 1. — Цилиндр 19. в отличие от цилиндра в
BC-43, можно периодически подвергать в наблюдательном пункте разборке для хранения в свободном состоянии уплотнительного кольца 46 и кольцевой пружины 51 с целью продления срока службы. так как их избавляют от статических и динамических нагрузок. протирают от влаги и загрязнения против коррозии. Для уменьшения трудоемкости такие разборки и сборки могут выполняться один раз в декаду или месяц (в зависимости от установленного срока зимней снегосьемки), весной и осенью (разборка на летнее хранение прибора и сборка перед первойснегосьемкой), Основные правила разборки-сборки те же, что и для гидрологических вертушек(см. книгу "Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. вып. 2. часть 1Г. — Л.: Гидрометеоиздат, t975. с. 237. пункты б — 8). А именно . а) в сезон измерений разборку и чистку производят по возвращении со снегомерного маршрута. в тот же день.. б) детали протирают мягкой сухой тряпкои: в) разборку и сборку производят осторожно и над отрезком плоткой бумаги или ткани. Но разборка-сборка цилиндра 19 имеет особенности: 1) нетрудоемкость в связи с простой конструкцией цилиндра 19 и очистителя 22: 2) сборку делают только перед выходом на срок снегосьемки; 3) не промывают керосином стальные детали — кольцевую пружину 51 или очиститель 22. если он изготовлен из стали — аналогично чистке флюгера; 4) разборку производят не раньше чем через 1-2 часа после возвращения со снегосъемки. не вынимая на это время снегомер иэ чехла. чтобы он принял температуру помещения— аналогично требованию для инспекторского барометра зимой.
2003056
5
1 5>
При разборке очиститель 22 полностью вынимают через нижний край цилиндра 19; для эгого переносной снегомерной рейкой с упором ее наконечника в дно трапециевидной камеры 49 перемещают очиститель
22 так, чтобы замок 53 уплотнительного кольца 46 появился между двумя зубьями с эатупленными внутренними краями в режущем кольце 42, тогда стягивают уплотнительное кольцо 46 мягкой проволокой с перекручиванием ее концов и очиститель 22 выггалкивают окончательно из цилиндра. TBкае стягивание необходимо длл предотвращения застревания концов разрезного уплотнительного кольца 46 между зубьями режущего кольца 42 и длл безопасности работника против кольцевой пружины 51. Далее астора>кно снимают с очистителя 22 уплотнительное кольцо 46 и кольцевую пружину 51, и все эти три детали, в том числе кольцевую канавку в очистителе 22 протирают насухо мягкой тряпкой, а внутреннюю поверхность цилиндра 19 — тряпкой. намотанной на конце снегомерной рейки, Причем в отличие от известной в технике чистки поршневых колец заусеницы уплотнительного кольца 46 не снимают. чтобы не уменьшить el0 вес, Сборка производится одним работником, как и разборка. в такай последовательности: в канавке очистителя 22 монтируют кольцевую пружину 51, затем сверху нее — уплотнительное кольцо 46 с фиксацией их штырьком 50. стягивают их одним витком наложенной на середину наружна." г:.оверхности уплотнительного кольца 46 . ь гкой про- олоки так, чтобы края последнего совпадали с наружной боковой поверхностью очистителя 22 или были утоплены по всей окружности его канавки; ставят на пол цилиндр 19 вертикально нижним краем кверху и очиститель 22 вставляют нижней плоскостью кверху с опорой на виток мягкой проволоки, причем замок 53 располагают на средней линии одного иэ двух зубьев режущего кольца 42, имеющих затупленные внутренние края; нажимая одной рукои на очиститель 22, другой рукой раскручивают концы мягкой проволоки, добиваясь смещения очистителя под режущее кольцо 42: наконец, снегомерной рейкой перемещают очиститель 22 до лепестка 48 и устанавливают там в исходное положение.
Если вместо лепестка 48 в качестве ограничителя установле га скоба, то укаэанные операции можно производить через верхний край цилиндра 19, не имеющий режущего кольца 42. При этом, для обеспечения долговечности скобы. чередуют ее концы сгибаемые и раэгибаемые под углом 90", а в случае поломки изготовля от другую скобу
55 из подручной проволоки с вышеизложенными контролем нуля весовой шкалы и регулировкой веса пустого цилиндра 19.
При регулировках веса пустого.цилиндра 19 в наблюдательных пунктах или заменяют проволочное колечко в отверстии 39 серьги 41 или к имеющемуся присоединяют дополнительное — по усмотрению исполнителей.
-- Для метрологического обеспечения надежных измерений, поверка предложенного снегомера вс-ового имеет следующие особенности: а) Вследствие истирания уплотнительного кольца 46 и износа рабочего ребра призмы 11 с годами будет наблюдаться дрейф нуля весовой шкалы. и при проверке ее, чтобы преждевременно не браковать прибор, можно применять дополнительный допуск для находящийся s эксплуатации снегомеров — аналогично требованиям метрологии за рубежом для весоиэмерительных устройств, Этот второй допуск, например, 0,5 деления весовой шкалы превышает первоначальный (заводской) допуск . и может быть одинаковым как для нуля весовой шкалы. так и для всех ее контрольных тачек. При этом, если равновесие пустого цилиндра 19 устанавливается при делении, отличающемся от нулевого более допуска, а нижнее ребро 2 (нулевой индекс) рейки 3 при двух-трехкратной поверке занимает разные положения относительно указателя
4 в момент совпадения черты на скошенном крае выреза 36 в уравновешивающем грузе
13 с нулем весовой шкалы, т.е. с наклонном выше и ниже указателя 4, то снегомер Gpaкуют иэ-за большого трения; аналогично— при поверке на контрольных точках шкалы с применением гирь весом от 150 до 1500 г, Но если с повышением допуска нижнее ребро 2 в части длинного плеча рейки 3 постоянно отклоняется только в одну сторону, т.е. вниз. от указателя 4, то можно недостающий вес пустого цилиндра 19 регулировать способом, изложенным выше для наблюдательных пунктов — с помощью проволочного колечка в отверстии 39 серьги 41. При этом гири устанавливают на нижней плоскости очистителя 22. размещаемого в нижнем крае пустого цилиндра 19 под гнездами для двух штырей 20, которые упирают в боковые поверхности гирь для фикцсации их центровки, требуемой методическими указаниями по поверке (см. книгу "Руководство по поверке метеорологических приборов".—
Л.: Гидрометеоиздат, 1967. с. 235-236): Если же в процессе эксплуатации кольцевая пружина 51 и уплотнительное кольцо 46 потеряют силу упругости настолько, что не
2003056 выдержат веса одной или нескольких из применяемого ряда гирь. то поверку весовой шкалы производят при центрированной установке гири не на очиститель 22, а выше утопленного в цилиндр 19 очистителя 22, т.е, на стержневые части штырей 20, а пропущенных в гнезда цилиндра до упора утолщенной частью 43 в режущее кольцо 42. б) Проверяют годность кольцевой пружины 51 с помощью контрольной гири определенного веса, которую кладут на очиститель 22 в цилиндре 19: если очиститель сдвинется и опустится, то кольцевая пружина 51 подлежит отбраковке; контрольную гирю берут из ряда гирь. применяемых для поверки весовой шкалы, например, весом 300 г. т.е. зту поверку можно производить одновременно с укаэанной выше по пункту "а", в) Производят внешний осмотр и поверку толщины уплотнительного кольца 46: признаком предельного износа. требующего замены кольца, может служить уменьшение его толщины до определенной критической величины, вычисленной как средняя арифметическая из четырех замеров с помощью штангенциркуля в двух взаимно перпендикулярных направлениях. — Поскольку в гидрометслужбе заявки на снабжение приборами и запасными деталями подаются с заблаговременностью 2 года, то и заявки на новые уплотнительное кольцо 46 и кольцевую пружину 51 взамен изношенных могут подаваться заранее по результатам поверки их в поверительном органе, например, при таких условиях:
1) на уплотнительное кольцо 46 — в год обнаружения его износа на некоторую величину, близкую к критической, например, при средней толщине 1.5 мм с учетом критической толщины 1,4 мм;
2) на кольцевую пружину 51 — в год обнаружения смещения из положения покоя очистителя 22 под действием дополнительной гирьки, примененной одновременно с упомянутой по пункту "б" контрольной гирей (300 г), причем под нагрузкой одной лишь контрольной гири смещение очистителя не должно происходить.
Укомплектовывать снегомер весовой запасными кольцевой пружиной 51 и уплотнительным кольцом 46 заранее, при выпуске заводом-изготовителем. нецелесообразно по двум причинам: призма 11 может сильно затупиться с превышением допуска для нуля весовой шкалы и, следовательно, с эабраковкой снегомера раньше времени предельного износа одной или двух упомянутых деталей;
55 из-за старения эа период эксплуатации снегомера запасного пластмассового кольца.
Ф ормулаизобретен ия
ВЕСОВОЙ СНЕГОМЕР. содержащйй цилиндр с режущим кольцом. соединенный механической связью с серьгой. реику с измерительной шкалой и уравновешивающим грузом, выполненным в виде двух дисков, указатель равновесия и лопатку. причем на рейке установлены предохранитель и призма с подвесом, имеющим щитки и окно, о тл и ч а ю шийся тем. что. с целью повышения надежности и точности, щитки в части размещения призмы выполнены с внешней выпуклостью. а в части размещения окна— с отверстиями для шарнирной фиксации щитков один относительно другого, в щитке, размещенном со стороны измерительной шкалы рейки, выполнено отверстие для фиксации положения подвеса относительно реики, указатель равновесия выполнен в виде нижнего края подвеса с нанесенными по крайней мере двумя радиальными индексами. размещенными соответственно на рейке и на подвесе. выполненном с осевой прорезью для размещения призмы при фиксации, рейка выполнена с морозостойкой скобой ограничения перемещения уравновешивающего груза и соответствующим отверстием. расположенным с воэможностью совмещения его с отверстием щитка. размещенного со стороны измерительной шкалы рейки, и с отверстием подвеса. диски уравновешивающего груза соединены двумя диаметрально расположенными винтами. причем в каждом дискс выполнены отверстия и две расточки. в которых размещены фигурные скобы с возможностью взаимодействия с винтом через введенные прижимные элементы, цилиндр выполнен с расположенным в нем очистителем в виде диска с отверстием, на внешней боковой поверхности которого сформирована канавка с размещенными в ней кольцевой пружиной и уплотнителем, установленными с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью цилиндра, механическая связь выполнена в виде гибких элементов и штырей, установленных в отверстиях цилиндра, а лопатка выполнена с полукруглым вырезом, соответствующим наружному диаметру цилиндра. (56) Кедроливанский В,Н.. Стернзат M.È.
"Метеорологические приборы". Л.: Гидрометеоиэдат. 19530 с. 164 †1, рис. 124.
"Наставления гидрометеорологическим станциям и постам". вып. 3. ч. I. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. с. 232-233. рис. 1. 9. 2.
2003056
2003056
Составитель
Редактор О, Шальнева Техред М.Моргентал Корректор А.Козориз
Заказ 243
Тираж Подписное
НПО "Патент" Роспатента
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
![Весовой снегомер](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/324/3248586-s.jpg)
![Весовой снегомер](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/324/3248588-s.jpg)
![Весовой снегомер](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/324/3248589-s.jpg)
![Весовой снегомер](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/324/3248590-s.jpg)
![Весовой снегомер](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/324/3248591-s.jpg)
![Весовой снегомер](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/324/3248592-s.jpg)
![Весовой снегомер](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/324/3248593-s.jpg)
![Весовой снегомер](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/324/3248594-s.jpg)
![Весовой снегомер](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/324/3248595-s.jpg)
![Весовой снегомер](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/324/3248596-s.jpg)
![Весовой снегомер](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/324/3248597-s.jpg)
![Весовой снегомер](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/324/3248598-s.jpg)
![Весовой снегомер](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/324/3248599-s.jpg)
![Весовой снегомер](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/324/3248600-s.jpg)
![Весовой снегомер](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/324/3248601-s.jpg)
![Весовой снегомер](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/324/3248602-s.jpg)
![Весовой снегомер](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/324/3248603-s.jpg)
![Весовой снегомер](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/324/3248604-s.jpg)
![Весовой снегомер](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/324/3248605-s.jpg)
![Весовой снегомер](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/324/3248607-s.jpg)
![Весовой снегомер](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/324/3248608-s.jpg)