CS263685B1

CS263685B1 - Inverted for displacement convergence

Info

Publication number: CS263685B1
Application number: CS87508A
Authority: CS
Inventors: Pavel Halada
Original assignee: Pavel Halada
Priority date: 1987-01-24
Filing date: 1987-01-24
Publication date: 1989-04-14
Also published as: CS50887A1

Abstract

Zapojení je určeno pro kontinuální měření konvergencí, posunu staveb, strojů a mechanismů v obou směrech, při požadavku na velký měřicí rozsah při minimální délce přístroje a na dálkový přenos naměřených údajů. Podstatou zapojení je to, že ve skříni měřicího přístroje jsou podélně vedle sebe uloženy dva měřici segmenty, které se v protisměru ze skříně vysouvají, přičemž na protilehlých koncích skříně jsou umístěna třecí převodová kola, která jsou v záběru s měřicími segmenty. S potenciometrů, spojených s převodovými koly, jsou analogové signály prostřednictvím přenosového systému vedeny do dispečerského centra.The connection is intended for continuous measurement of convergences, displacements of buildings, machines and mechanisms in both directions, when a large measuring range is required with a minimum length of the device and for remote transmission of measured data. The essence of the connection is that in the housing of the measuring device, two measuring segments are placed longitudinally next to each other, which are extended from the housing in the opposite direction, while friction gear wheels are located at the opposite ends of the housing, which are in engagement with the measuring segments. Analog signals are transmitted to the dispatch center from the potentiometers connected to the gear wheels via a transmission system.

Description

Vynález se týká zapojení pro měření konvergenci a posunů v okolí důlních děl a v ostatních podzemních prostorách, vodních a jiných stavebních děl, měření posunu a rychlosti mechanismů nebo částí mechanismů, které sestává ze skříně, z níž se v protisměru na obě strany vysouvají dva segmenty, jejichž dráha je měřena prostřednictvím převodových mechanismů a potenciometrického snímacího zařízení, s možností dálkové registrace naměřených údajů.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to a circuitry for measuring convergence and displacements in the vicinity of mine workings and other underground spaces, water and other civil engineering works, measuring displacement and velocity of mechanisms or parts of mechanisms consisting of a housing from which two segments extend , the path of which is measured by means of transmission mechanisms and potentiometric sensing devices, with the possibility of remote registration of measured data.

Ke sledování konvergencí a divergencí, posunů stavebních konstrukci k měření posunů a rychlosti pohybu mechanismů byla vyvinuta některá měřicí zařízení. V současné době ale chybí měřicí přístroj s měřicím rozsahem nad 1 000 mm, který měří s přesností na výstupu _2 mechanické části minimálně 3.10 při dodržení minimálního rozpětí přístroje ve výchozí poloze například 850 mm. Používaná zařízení k měření posunů hornin, staveb nebo mechanismů tedy nesplňují požadavek na maximální měřicí rozsah při minimální délce přístroje a současně nejsou opatřena vyrovnávacím mechanismem, který zabraňuje deformaci přístroje, jestliže je ukotven mezi dvěma body, které se pohybují nejen ve směru spojnice, ale i napříč. Konstrukce těchto přístrojů nedovoluje jejich instalaci v horizontální nebo Šikmé poloze tak, aby nedocházelo následkem jejich nedostatečné stacionarity k průhybu a vibracím a tedy i ke zkreslování naměřených hodnot.Some measuring devices have been developed to monitor convergence and divergences, displacements of building structures to measure displacements and speed of movement of mechanisms. At present, however, a measuring instrument with a measuring range of over 1000 mm is missing, which measures with an accuracy at the output 2 of the mechanical part a minimum of 3.10, while maintaining a minimum instrument span in the initial position, for example 850 mm. Consequently, the devices used to measure rock movements, structures or mechanisms do not meet the requirement for maximum measuring range at the minimum instrument length and at the same time do not have a compensating mechanism to prevent instrument deformation when anchored between two points moving not only in the direction of the line but across. The design of these devices does not allow their installation in horizontal or inclined position so as to prevent deflection and vibration and thus distortion of the measured values due to their lack of stationarity.

Výše uvedené nevýhody jsou odstraněny zapojením pro měření konvergencí a posunů hornin, stavebních a vodních děl, pohybu a rychlostí pohybu mechanismů nebo částí mechanismů, které sestává z měřicího přístroje, z jehož skříně jsou na obě protilehlé strany v protisměru vysunuty dva segmenty, svými konci pevně spojené směřenými místy. Segmenty jsou ve skříni vedeny vedle sebe ve dvou samostatných vodicích drahách v celé délce skříně. Vodicí dráhy obou segmentů jsou tvořeny na jejich vnějších stranách vodicím! plochami uvnitř vlastní skříně a svými vnitřními přilehlými stranami jsou vedeny například ložisky, která jsou mezi nimi v jedné rovině v podélné ose skříně umístěna v několika místech. Na obou protilehlých stranách skříně jsou dále umístěny dva převodové mechanismy, přičemž každý z nich prostřednictvím převodového kola a potenciometru je spojen s jednotlivými segmenty, se kterými jsou převodová kola v záběru. Na převodová kola jsou napojeny víceotáčkové potenciometry.The above-mentioned disadvantages are eliminated by wiring for measuring the convergence and displacement of rocks, construction and water works, movement and speed of mechanisms or parts of mechanisms, which consists of a measuring instrument, whose casing protrudes two segments in opposite direction on both opposing sides. connected by directed points. The segments are guided side by side in the cabinet in two separate guides along the entire length of the cabinet. The guide tracks of both segments are formed on their outer sides by guide tracks! For example, bearings are guided by the surfaces within the housing itself and their inner adjacent sides, which are located at several points between them in a plane along the longitudinal axis of the housing. Furthermore, on both opposite sides of the housing, two gear mechanisms are provided, each of which is connected to the individual segments with which the gear wheels are engaged by means of a gear wheel and a potentiometer. Multi-turn potentiometers are connected to the gear wheels.

Výhody zapojení pro měření konvergencí v okolí důlních děl a v ostatních podzemních prostorách, posunů stavebních děl a mechanismů podle vynálezu, spočívají zejména ve vhodné skladbě mechanických prvků, které umožňují při minimální délce přístroje využití maximálního měřicího rozsahu. Toho je dosaženo dvojitým teleskopickým mechanismem, kdy se z jedné skříně v protisměru vysouvají dva segmenty, jejichž podélný posun je snímán dvěma převodovými mechanismy umístěnými na dvou protilehlých koncích skříně. Tímto řešením se dosahuje stoprocentního zvětšení měřicího rozsahu při stejné délce přístroje oproti jiným typům konvergometrú. Zapojení vyhovuje nejen pro případy, kdy dochází k posunu mezi dvěma body v jejich spojnici, ale i k, jejich příčnému posunu. Přístroj je na obou koncích opatřen vyrovnávacími hlavami, které dovolují příčnou výchylku některého z měřených bodů, na které je připevněn, až o 700 mm Zapojeni vyhovuje pro měření jemných vibrací, posunů a také rázů, které vznikají například při horských otřesech. Přístroj je opatřen speciálním třecím převodem se zvětšenou stykovou plochou převodových prvků, převodové kolo je do podélné klínové drážky, kterou jsou opatřeny měřící segmenty, dotlačováno listovým perem s možností změny velikosti přítlaku. Při případném výrazném rázu pak ve většině případů nedojde ke znehodnocení převodového mechanismu oproti nevýhodám zubového převodu používaného u některých stávajících typů konvergometrú, který nemůže v takových extrémních situacích vykázat žádný prokluz a jeho ozubení je pak znehodnoceno. Tvarový třecí převod jehož převodové kolo je vyrobeno z materiálů s vhodným koeficientem tření, také nevykazuje žádná zkreslení při měření například vibrací, oproti zubovým převodovým mechanismům se samočinným vymezováním vůlí pomocí pružiny. Při vibraci u nich pružina nezabrání aby zuby převodového kola v rozsahu výrobní tolerance, nekmitaly mezi stěnami zubů hřebenu, a tak následkem nevymezené výrobní tolerance dochází při měření vibračního pohybu, nebo při náhlé změně směru pohybu ke zkreslení naměřených údajů právě o hodnotu vůle výrobních tolerancí. Protože zapojení řeší měření konvergencí a posunů elektromechanicky, je možné využít pomocí přenosového systému dálkový přenos naměřených údajů do dispečerského centra, například na počítač, displej, s možností využití světelné nebo zvukové signalizace se stanovením předhavarijních a havarijních mezí. Přesnost měření na výstupu mechanické části je 1.10 , přesnost registrace naměřených údajů v dispečerském centru je závislá na kvalitě a druhu přenosového systému. Dimenze konstrukce přístroje ho dovolují instalovat i ve vodorovné nebo šikmé poloze, aniž by docházelo k jeho průhybu nebo pružení. Vzhledem k velkému měřicímu rozsahu přístroje ho lze použít k měření posunu nebo okamžité rychlosti strojů a mechanismů, například plnoprofilovýoh razicích strojů v podzemí. Při použití spojovacích prvků, nástavců a pojistných nástavců zapojení vyhovuje jako klasický konvergometr s možností rozepření mezi dvěma body vzdálenými od 970 do 6 000 mm.The advantages of the wiring for the convergence measurement in the vicinity of mine workings and other underground spaces, the shifts of the works and the mechanisms according to the invention reside in particular in the appropriate composition of mechanical elements which enable the maximum measuring range to be utilized. This is achieved by a double telescopic mechanism, in which two segments extend from one housing in the opposite direction, the longitudinal displacement of which is sensed by two transmission mechanisms located at two opposite ends of the housing. This solution achieves a 100% increase in the measuring range at the same instrument length compared to other types of converters. The connection is suitable not only for cases where there is a displacement between two points in their line, but also for their lateral displacement. The device is equipped at both ends with alignment heads, which allow lateral deflection of any of the measured points to which it is attached, up to 700 mm. The connection is suitable for measuring fine vibrations, shifts and also shocks, which occur, for example, during mountain shocks. The device is equipped with a special friction transmission with an increased contact surface of the transmission elements. The gear wheel is pressed into the longitudinal keyway, which is provided with the measuring segments, by a leaf spring with the possibility of changing the pressure. In the event of a significant impact, in most cases the gear mechanism will not deteriorate from the disadvantages of the gear transmission used in some existing types of convergence, which cannot show any slippage in such extreme situations and its toothing is then degraded. The shape friction transmission whose gear wheel is made of materials with a suitable friction coefficient also shows no distortion when measuring, for example, vibration, as compared to toothed gear mechanisms with self-limiting springs. During vibration, the spring does not prevent the gearwheel teeth within the manufacturing tolerance range from oscillating between the ridge tooth walls, and as a result of the unlimited manufacturing tolerance, the measured data distort the measured values by the tolerance of the manufacturing tolerances. Since the wiring solves the measurement of convergence and displacements electromechanically, it is possible to use the transmission system to remotely transmit the measured data to a dispatching center, for example to a computer, display, with the possibility of using light or sound signaling with pre-emergency and emergency limits. The accuracy of the measurement at the output of the mechanical part is 1.10, the accuracy of the registration of the measured data in the dispatching center depends on the quality and type of the transmission system. The dimensions of the instrument design allow it to be installed in a horizontal or inclined position without sagging or springing. Due to the large measuring range of the instrument, it can be used to measure the displacement or instantaneous speed of machines and mechanisms, such as full-profile punching machines underground. When using fasteners, attachments and safety attachments, the wiring is suitable as a conventional convergometer with the possibility of extending between two points distant from 970 to 6,000 mm.

Zapojení pro měření konvergencí, posunů staveb, mechanismů, posunu částí mechanismů a strojů, je tvořeno měřicím přístrojem 2· Ze skříně 2 měřicího přístroje 2 jsou na obě protilehlé strany vysouvány segmenty 3 a4. Konce segmentů jsou připojeny k měřeným místům 5 a 6. Segmenty 3 a 4 jsou ve skříni 2 vedeny vedle sebe v samostatných vodicích drahách v celé délce skříně 2. Segmenty 2 ^a2 se ze skříně 2 vysouvají v protisměru a jsou ve skříni 2_ vedeny jednak o její vnitřní protilehlé vodicí plochy 7_ a 2> jednak svými přilehlými vodícími plochami 9. a 10 prostřednictvím například ložisek 11 uložených v několika místech podélně s osou- skříně 2 v rovině rovnoběžné s vodícími plochami 9 segmentů 3 a 4. Převodová kola 13 a 14 umístěná na protilehlých stranách i na protilehlých stranách skříně 2, jsou v záběru se segmenty 2 ^a A prostřednictvím klínových drážek 15 a 16, kterými jsou segmenty opatřeny. Převodová kola 13 a 14 jsou do záběru v drážkách 15 a 16 dotlačována například listovými pery 22· Držák 18 víceotáčkového potenciometru 28 je současně i držákem hřídele převodového kola 19, která se otáčí na ložiská 20. Hřídel 19 převodového kola 13 je s potenciometrem 28 spojena prostřednictvím spojky 22· Krajní polohy celkového rozsahu měření jsou vymezeny dorazovými kolíky 25. Převodové mechanismy jsou zakrytovány kryty 26. Konce segmentů 2 ^a í jsou osazeny vyrovnávacími klouby 27.The arrangement for measuring convergence, displacements of structures, mechanisms, displacement of mechanism parts and machines consists of a measuring instrument 2. Segments 3 and 4 are pushed out of the housing 2 of the measuring instrument 2 to both opposite sides. The ends of the segments are connected to the measuring points 5 and 6. Segments 3 and 4 are guided side by side in the housing 2 in separate guideways along the entire length of the housing 2. The segments 2 ^and 2 extend from the housing 2 in the opposite direction and are guided in the housing 2 o its inner opposing guide surfaces 7 and 2 > on the one hand by their adjacent guide surfaces 9 and 10 by means of, for example, bearings 11 arranged at several points longitudinally with the housing 2 in a plane parallel to the guide surfaces 9 of segments 3 and 4. located on opposite sides and on opposite sides of the housing 2, they are engaged with the segments 2 ^and A by means of the keyways 15 and 16 with which the segments are provided. The gear wheels 13 and 14 are forced into engagement in the grooves 15 and 16 by, for example, leaf springs 22. The holder 18 of the multi-turn potentiometer 28 is simultaneously a holder of the shaft of the gear wheel 19 which rotates on the bearings 20. The shaft 19 of the gear wheel 13 is connected to the potentiometer 28 via the coupling 22 · The limit positions of the total measuring range are delimited by the stop pins 25. The gear mechanisms are covered by covers 26. The ends of the segments 2 ^{and 1} are fitted with compensating joints 27.

Měřicí přístroj 2 ^se prostřednictvím vyrovnávacích kloubů 27 přišroubuje ke kotvicím tyčím nebo nástavcům, které jsou pevnou součástí připojovacích míst 2> £ měření. Po připojení se vyrovnávací kloub 27 zafixuje. Když dojde ke konvergenci nebo divergenci, výsuvné segmenty 2 a i se posunou. Délka posunutí je převedena na otáčivý pohyb převodových kol 13 a 14 a tím i na potenciometry 2®.· Výsuvné segmenty 2 ^a i se vysouvají vždy v protisměru a kloužou po ložiscích 11 a 12, které jsou nasazeny na hřídeli 24 ložisek.The measuring device 2 ^is screwed to the anchor rods or extensions, which are a fixed part of the measuring connection points 24 ^, by means of the compensating joints 27. After connection, the alignment joint 27 is fixed. When convergence or divergence occurs, the retractable segments 2 and i are displaced. The displacement length is converted to the rotational movement of the gear wheels 13 and 14 and thus to the potentiometers 2. The extension segments 2 ^and i extend in the opposite direction and slide on the bearings 11 and 12 which are mounted on the bearing shaft 24.

Claims

1. Connected for the measurement of convergence and displacements in the vicinity of mine workings and other underground spaces, waterworks and other construction works, or mechanisms, consisting of a measuring instrument whose opposite sides are rigidly connected to the measuring points, characterized by: ) of the measuring instrument (1), two segments (3) and (4) are extended on both opposite sides, the ends of which are fixed to the measuring points (5) and (6), the segments (3) and (4) in the housing ( 2) are guided side by side in separate guideways over the entire length of the housing (2).

Wiring according to claim 1, characterized in that the segments (3) and (4) are guided in the housing (2) by their opposite guide surfaces (7) and (8) against the housing walls and adjacent guide surfaces (9) and (10). ) are guided, for example, by bearings (11) and (12) located flush in the longitudinal axis of the housing (2) at several points, between segments (3) and (4) with

Wiring according to claim 1, characterized in that the gear wheels (13) and (14), located at opposite ends and opposite sides of the housing (2), engage the segments (3) and (4) by means of longitudinal keyways. (15) and (16) with which the segments are provided, the gear wheels (13) and (14) being forced into engagement with the segments (3) and (4) by, for example, press springs (17).