CS274164B1 - Structural geological measuring instrument with graphical recording - Google Patents

Description

Vynalez se týká strukturně geologického měřidla s grafickým záznamem, které řeží konstrukci měřidlo pro spolehlivé měření prostorové orientace strukturně geologických prvků se současným grafickým zóznamenáním výsledků měření ve formě bodových strukturních diagramů.

Dosud se k strukturně geologickému měření ve volném terénu běžně používají geologické kompasy různých provedení, jejichž společným znakem je tvar nízkého hranolu čtvercového nebo obdélníkového půdorysu, který ve vodorovné poloze, zajištěné pomocí libely, přikládáme příslušnou hranou k měřeným strukturním plochám. V prostředích s ovlivněným geomagnetickým polem, tj. například ve vystrojených důlních dílech, je však aplikace geologického kompasu nevhodná. Pro měření v takových podmínkách byl určen Kbarkův diaptergoniometr tvořený poloviční úhloměrnou stupnicí o otočným ramenem s libelami a dvěma kolmo k rameni připevněnými drobnými trasírlcami. Z důvodu přílišné časové a personální náročnosti měření s dioptergoniometrem, které lze realizovat pouze ve sijojení s teodolitem obsluhovaným druhou osobou, je používání tohoto přístroje spíše výjimečné.

V současné době nejvhodnějším přístrojem se jeví univerzální strukturně geologické měřidlo podle čs. autorského osvědčení č. 247810, které se vedle univerzální použitelnosti ve vystrojených důlních dílech i ve volném terénu vyznačuje řadou ještě dalších výhod proti geologickým kompasům i dioptergoniometru, zejména se jedná o potřebu pouze jediného přiložení přístroje při měření směru i sklonu strukturního prvku a dále o možnost měření i nad horizontem očí pracovníka, ve stropě důlního díla a podobně. Univerzální strukturně geologické měřidlo sestává ze tří navzájem točně spojených částí, a to příložné, závěsné a orientační, jejichž vzájemné úhlové vztahy, odečtené na úhloměrných stupnicích představují údaje o prostorové orientaci planárnich a lineárních strukturně geologických prvků. Vertikální úhel sevřený příložnou částí, jejíž příložku přikládáme k měřenému strukturnímu prvku, a závěsnou částí, jejíž osa se samovolně uvede do svislé polohy, vyjadřuje sklon strukturního prvku. Horizontální úhel, sevřený příložnou částí ε orientační částí uvedenou do známého směru, například směru osy důlního díla, představuje úhel sevřený strukturním prvkem a známým směrem. Po předchozím jednorázovém nastavení hodnoty azimutu známého směru lze přímo odečítat azimuty měřených směrů strukturních prvků. Zabudovaná magnetická střelka může v případě nepřítomnosti rušivých magnetických vlivů sloužit k samostatnému měření azimutů strukturních prvků.

Nevýhodou všech výše uvedených přístrojů je nutnost odečtu a zápisu změřených číselných hodnot horizontálních a vertikálních úhlů a jejich dodatečného kancelářského zpracování ve formě strukturních diagramů.

Uvedenou nevýhodu odstraňuje strukturně geologické měřidlo s grafickým záznamem podle vynálezu, přičemž toto měřidlo je tvořeno příložnou částí, sestavenou z ramene, na jehož jednom konci je vytvořeno radiální ložisko, ve kterém je k rameni točně a kolmo připojena příložka, dále závěsnou částí, tvořenou závěsem s naspodu vytvořeným polopouzdrem ložiska pro připojení mechanismu pro optické zaměření, u kterého podstata spočívá v tom, že na druhém konci ramene je připevněno ozubené kolečko, které zapadá svým ozubením do ozubeného soukolí a s jeho dolním ozubeným kolečkem je pevně spojena dutá tyč s teleskopicky výsuvným raménkem na konci opatřeným záznamovým zařízením propojeným prostřednictvím drátěné spouště s ovládacím prvkem umístěným na rameni. Osy soustavy ozubeného převodu jsou uloženy v pouzdru, které tvoří spoj mezi příložnou a závěsnou částí o které je osazeno v radiálním ložisku a ke kterému je točně připojen závěs kotlovitého tvoru. Závěs je opatřen ve své spodní části polopouzdrem, v němž je točně uložen čep s točnou hlavou, pevně spojený s nosičem záznamu tvaru polokoule situovaným uvnitř závěsu. Polopouzdrem je veden aretační prostředek pro fixaci polohy nosiče záznamu vůči závěsu. V horní části závěsu je upraven aretační prostředek pro fixaci pouzdra.

GS 274164 Bl

Výhodou měřidla podle vynálezu je, že výstupem je bodový strukturní diagram vykreslený na připevněné výměmé zobrazovací polokouli s vyznačenou sítí poledníků a rovnoběžek, přičemž jednotlivé body představují průsečíky lineárních strukturních prvků, respektive normál nebo spádnic planárních prvků, proložených středem koule, s touto spodní polokoulí. Důsledkem toho je možnost průběžné kontroly měření, sledování strukturních vztahů již v terénu a podstatné zkrácení pracovního postupu při zpracování strukturních diagramů jako jednoho z nejdůležitějších podkladů k řešení geologické stavby a vývoje zájmových území. Uvedené znalosti rozhodují o efektivnosti nejen geologického výzkumu a průzkumu, ale i vlastni těžby nerostných surovin a podobně. Přednosti měřidla vyniknou zejména při velkých souborech stejnocenných strukturních prvků, jejichž prostorová orientace se hromadně změří a statisticky vyhodnotí. Další zhodnocení údajů o prostorové orientaci strukturně geologických prvků lze provést bu5 ručním zpracováním konturových diagramů atd., anebo lépe prostřednictvím vhodné výpočetní techniky, která zajistí převod údajů z bodového diagramu do digitální formy schopné dalšího matematického zpracování včetně vykreslení konturových strukturních diagramů. Na připojeném výkrese je znázorněno schematicky strukturně geologické měřidlo s grafickým záznamem podle vynálezu.

Strukturně geologické měřidlo sestává ze čtyř základních částí, a to příložné 1, záznamové i závěsné 2a orientační 3. Příložnou část tvoří příložka 4, která přechází v pouzdro 6 ložiska, čep 7 ložiska představuje upravený konec ramene 5 kolmého k příložce 4 a pevně spojeného s prvým ozubeným kolečkem 8 a spolu s ním otočného kolem osy, jejíž konce jsou točně uloženy ve stěnách pouzdra 9 náležejícího již k závěsné části 2 přístroje. Ozubené kolečko 8 zapadá svým ozubením do ozubeného soukolí 30, s jehož dolním ozubeným kolečkem je pevně spojena dutá tyč 13 záznamové části s teleskopicky výsuvným raménkem na konci opatřeným záznamovým zařízením 14 propojeným prostřednictvím drátěné spouště 15 s ovládacím prvkem 16 umístěným na rameni _5_. Pouzdro 9 je zasazeno v radiálním ložisku 45 a kolem pouzdra 9 se otáčí závěs 17 kotlovitého tvaru, jehož spodek je upraven v polopouzdro 18 ložiska, přičemž závěs 17 je opatřen indexy. Orientační část 3 tvoří nosič záznamu 46, tvaru polokoule, s výhodou průhledné, opatřené úhloměrnou stupnicí a úchyty 25 pro připevnění výměnné zobrazovací polokoule s vyznačenou sítí poledníků a rovnoběžek, kde nosič záznamu 46 je naspodu vyveden v čep 22 otočný v polopouzdru 18 ložiska a na konci čepu 22 je připevněna točná hlava 24. K polopouzdru 18 je prostřednictvím nosiče 47 připojen mechanismus pro optické zaměření, složený z několika prvků. K nosiči 47 je ve svém těžišti točně připojen unášeč 48 s točně uloženým rámem 49 a nesoucí zrcátko 40 otočné kolem osy 41 a vyvážené protizávažím 50. Naspodu unášeče 48 je připevněn koliraátor 39 nebo dioptr nebo magnetický usměrňovač, v pokračování jehož osy je situována reflexní ploška 51 ve svém těžišti točně připojena k držáku 52. Mechanismus pro optické zaměření je vybaven dělenou stupnicí 53 a indexem 54 nebo vernierem pro nastavení sklopení unášeče 48. Měřidlo je dále upraveno tak, že polopouzdrem 18 je veden aretační prostředek 28 pro fixaci polohy nosiče záznamu 46 ve tvaru polokoule, na níž je připevněna výměnná zobrazovací polokoule, vůči závěsu 17 opatřenému indexy. V horní části závěsu 17 je upraven aretační piOstředek 29 pro fixaci pouzdra 9.

Funkce měřidla podle vynálezu spočívá v tom, že vzájemné úhlové vztahy, vyjádřené polohou záznamového zařízení 14 na výměnné zobrazovací polokouli představují údaje o prostorové orientaci strukturně geologických prvků. Vertikální úhel sevřený příložnou částí, jejíž príložku 4 přikládáme k měřenému strukturnímu prvku, a závěsnou částí, jejíž osa se samovolně uvede do svislé polohy, představuje sklon strukturního prvku, vyjádřený vzdáleností záznamového zařízení 14 od pólu výměnné zobrazovací polokoule připevněné na nosiči záznamu 46. Správné vyznačení azimutu směru strukturního prvku na výměnné zobrazovací polokouli je podmíněno předchozím jednorázovým stočením nosiče záznamu 46, opatřeného úhloměrnou stupnicí, oproti indexu na závěsu 17 o úhlovou hodnotu odpovídající, hodnotě azimutu vztažného směru, tj. například osy důlního díla a podobně.

J

CS 274164 Bl

Měřidlo podle vynálezu je vhodné k měření a grafickému záznamu prostorové orientace geologických struktur.

Claims (3)

1. Strukturně geologické měřidlo s grafickým záznamem, tvořené příložnou částí, sestevenou z ramene, na jehož jednom konci je vytvořeno radiální ložisko, ve kterém je k rameni točně a kolmo připojena příložka, dále závěsnou částí, tvořenou závěsem s naspodu vytvořeným polopouzdrem ložiska pro připojení mechanismu pro optické zaměření, vyznačující se tím, že na druhém konci ramene (5) je připevněno ozubené kolečko (8), které zapadá svým ozubením do ozubeného soukolí (30), s jehož dolním ozubeným kolečkem je pevně spojena dutá tyč (13) s teleskopicky výsuvným raménkem ne konci opatřeným záznamovým zařízením (14) propojeným prostřednictvím drátěné spouště (15) s ovládacím prvkem (16) umístěným na rameni (5), přičemž osy soustavy ozubeného převodu jsou uloženy v pouzdru (9)i které tvoří spoj mezi příložnou částí (1) a závěsnou částí (2) a které je osazeno v radiálním ložisku (45), ke kterému je točně připojen závěs (17) kotlovitého tvaru, opatřený ve spodní části polopouzdrem (18), ve kterém je otočně uložen čep (22) s točnou hlavou (24), pevně spojený s nosičem záznamu (46) tvaru polokoule situovaným uvnitř závěsu (17).

2. Strukturně geologické měřidlo podle bodu 1, vyznačující se tím, že polopouzdrem (1S) je veden aretační prostředek (28) pro fixaci polohy nosiče záznamu (46) vůči závěsu (17)

3. Strukturně geologické měřidlo podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že v horní části závěsu (17) je upraven aretační prostředek (29) pro fixaci pouzdra (9).