PT9346U - Goniometro - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO "GONIÓMETRO" O presente modelo refere-se a um goniómetro, ou seja a um aparelho para medir ângulos. Mais propriamente, trata-se de um aparelho para medir ângulos no plano vertical com referência a um plano de base, preferencialmente o plano horizontal. A necessidade de medição de ângulos no plano vertical desde há muito se faz sentir nos mais variados dominios da actividade do homem, como, por exemplo, no caso da navegação marítima, onde o desenvolvimento do astrolábio foi de uma importância crucial, ou no caso da construção civil em que, ainda hoje, se recorre intensivamente à utilização do fio de prumo e do nível de bolha de ar, os quais, embora não sejam propriamente aparelhos de medida - pois não permitem avaliar uma grandeza, mas tão-somente verificar, respectivamente, a verticalidade ou horizontalidade de uma superfície - são de grande utilidade, já que, de entre os ângulos no plano vertical, respeitam aos dois porventura mais importantes.

Outros dispositivos existem, contudo, para medir ângulos, é o caso do teodolito, que é um instrumento óptico que permite medir ângulos horizontais e verticais, e que se utiliza muito em topografia e geodesia; do pantómetro, destinado a medir ângulos horizontais; dos goniómetros ópticos e, em particular, os ópticos de reflexão, essencialmente destinados à cristalografia; do sextante, funcionando segundo princípios ópticos de reflexão, e que se destina a medir o ângulo entre duas direcções traçadas a partir do ponto de observação onde se encontra o instrumento; as sutas que permitem medir e traçar ângulos e os transferidores.

Os dispositivos atrás indicados apresentam diversos inconvenientes no tocante à medição de ângulos de planos físicos. Com efeito, a maior parte deles destina-se a medir o ângulo formado pelas rectas traçadas a partir de dois pontos escolhidos pelo utilizador para o próprio ponto onde este se encontra. Tal característica implica que, em campo, o utilizador tenha de se colocar na recta de intercepção entre o solo e o plano de que se pretenda medir a inclinação, o que, obviamente, muitas vezes é impossível - designadamente pelo acidentado do terreno levando à necessidade de se proceder a medidas intermédias e a contas trigonométricas para se determinar o ângulo desejado. Contudo, o cálculo trigonométrico é desajustado da formação escolar real dos trolhas e mesmo da generalidade dos encarregados, pelo que a maioria dos instrumentos ópticos atrás citados se revela inadequada. Acresce que tais instrumentos são caros e muito susceptíveis a pancadas e outros maus tratos típicos do uso em obra.

Com efeito, dos referidos instrumentos, em obra, acabam por só serem usadas as sutas e os transferidores, juntamente com os já referidos fio de prumo e nível de bolha de ar, bem como o nível de mangueira de água, igualmente de larga implantação.

Constata-se inexistir um dispositivo de fácil utilização em obra que permita, por leitura directa, a medição de ângulos em obra, mesmo por pessoal inquali-fiçado, como, por exemplo, na preparação de armações para telhados, montagem de vigas de aço, etc. 0 presente modelo, destinado à medição de ângulos no plano vertical relativamente a um dado plano de referência, designadamente o horizontal, é caracterizado pela combinação de: - um pêndulo susceptível de rodar em torno de um veio; - pelo menos uma superfície plana perpendicular ao referido veio, superfície esta onde se inscreve pelo menos uma escala graduada; e - pelo menos uma aresta perpendicular ao mesmo veio ou um plano que a contém e é paralelo a tal veio; sendo a medição de um ângulo feita posicionando a aresta referida ou o correspondente plano paralelamente à direc-ção de que se pretende medir o ângulo relativamente ao citado plano de referência (designadamente por justaposição sobre a superfície física em causa) e extraindo o valor do dito ângulo que vem directamente marcado pela posição do pêndulo relativamente à escala graduada, já que o peso do pêndulo o obriga a manter a posição vertical criando-se assim um movimento relativo entre ele e a superfície que é ortogonal ao seu eixo, movimento esse de rotação em torno do veio do mesmo pêndulo. A vantagem principal reside no facto de a leitura do ângulo pretendido ser feita directamente na escala, uma vez que o movimento automático do pêndulo torna desnecessária qualquer intervenção ou ajuste por parte do utilizador. O presente modelo pode, assim, ser usado em obra ou em oficinas, e locais afins, podendo ser utilizado por pessoal relativamente inqualificado.

Nas figuras anexas, apresentadas a título exempli-ficativo e não limitativo, observa-se, de modo esquemático, a maneira preferencial de materializar o presente modelo de utilidade, segundo a qual o pêndulo (1) está inserido dentro de uma caixa paraielepipédica ou quadrada, com o veio (2) perpendicular aos dois lados paralelos (3) da referida caixa, possuindo, num de tais lados, uma porção transparente onde se encontra gravada uma escala ou limbo graduado (4) - semelhante ao de um transferidor -centrado no ponto imaginário de intersecção do eixo do veio (2) de rotação do pêndulo (1) com o lado (3), escala essa com o diâmetro de limitação dos respectivos extremos paralelo aos dois lados (5) da caixa e onde se lê o valor do ângulo mediante a posição relativa entre ela e o ponteiro (11) solidário ao pêndulo. A figura 1 representa o modelo em perspectiva, visto de frente, isto é, do lado onde se encontra a escala graduada. A figura 2 representa o modelo segundo uma projecção frontal. A figura 3 representa o modelo segundo uma projecção posterior, com a tampa traseira retirada, vendo-se assim o interior do modelo e, ao fundo, a face de dentro do lado da frente, com a escala graduada. A figura 4 mostra separadamente vários componentes que, conjuntamente com a caixa exterior, compõem o modelo.

Nas referidas figuras vêem-se os seguintes elementos : - pêndulo (1); - pontei ro (11); - veio (2); - apoios (21) do veio; - superfície plana (3); - escala ou limbo graduado (4); - planos ou arestas (5); - amortecedores (6). 0 limbo duplo representado nas figuras - caracte-rizado por duas escalas concêntricas, cada uma delas com os respectivos braços graduados simetricamente a partir do centro, um de 0o a 90° (do centro para a periferia) e outro de 180° a 90° (também do centro para a periferia) encontra-se referenciado ao plano horizontal, embora, sem

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\ '“'V alterar o espirito do modelo, seja possível utilizar outra referência, como por exemplo o plano vertical, ou outro, podendo ainda a unidade de medida ser o grau sexagesimal, conforme representado nas figuras, ou outra unidade considerada conveniente, como, por exemplo, o grado. A medição do ângulo de uma determinada placa relativamente à horizontal é feita facilmente, conforme se pode constatar pelo seguinte exemplo, onde se começa por colocar a face inferior (5) do modelo sobre a superfície de uma placa horizontal. Nessa situação, o ponteiro (11) -solidário ao pêndulo (1) e contido no plano de simetria deste que contém igualmente o eixo (2), de modo a não criar excentricidade na massa pendular - marcará 0o, na escala superior, indicando que a placa está nivelada. Levantando um dos extremos da placa, o goniómetro vai mostrando o respectivo ângulo, cujo valor vai crescendo até 90°, quando a placa estiver na vertical. Nessa altura, inverte-se o goniómetro apoiando sobre a placa a outra face (5), marcando uma vez mais o goniómtro os 90° correspondentes à posição vertical da placa. Continuando então a rodar a dita placa no mesmo sentido, e medindo o ângulo na escala inferior, pode observar-se o ponteiro a correr os valores de 90° a 180°, este último correspondente à meia volta dada pela placa.

No caso de se pretender medir o ângulo relativo entre dois planos, procede-se do modo atrás indicado para cada um deles, somando-se ou subtraindo-se os dois valores encontrados, e eventualmente achando-se o complemento para 180°, consoante a posição relativa de tais planos entre si .

Em casos em que haja necessidade de maior precisão o ponteiro poderá conter um nónio. Por outro lado, em vez do ponteiro pode existir uma simples marca de referência no próprio pêndulo, o qual, se for de base quadrangular poderá conter ele próprio o nónio acima i ndi cado.

Ainda de acordo com o modo preferencial de implementar o presente modelo de utilidade, o movimento do pêndulo (1) é limitado por dois amortecedores (6) existentes na face (5) mais próxima do veio (2). O movimento do pêndulo pode ser dificultado (ou mesmo bloqueado) por introdução de atrito nos apoios (21) do veio, designadamente por deslocamento de um deles na direcção longitudinal deste último - fazendo assim pressão nos topos do veio (2) - deslocamento este promovido, preferencialmente, por aperto/desaperto de um parafuso impedido de se mover axialmente e consequente deslizamento do referido apoio (21) numa calha ou guia talhada ou presa à parte interior do correspondente lado (5) da caixa, possuindo o dito apoio um furo roscado onde enfia o parafuso. Alternativamente, o apoio móvel pode estar provido de um espigão roscado, sendo a regulação feita rodando uma porca impedida de se deslocar axialmente, sobre ele. Qualquer outro sistema clássico com o mesmo fim é também possível de ser utilizado.

Alternativa ou complementarmente, o bloquea-mento do movimento do pêndulo (1) pode ser feito por um parafuso transversal ao veio (2).

Porto, 1 de Janeiro de 1997.

Claims (1)

1. REIVINDICAÇÃO Goniómetro formado por uma caixa paralelipipédica ou quadrada constituído por um pêndulo, cujo eixo está inserido em duas chumaceiras de apoio, uma fixa e outra móvel que desliza ao longo de uma guia, limitada por dois amortecedores, cujo ponteiro está inserido no pêndulo que marca o ângulo numa escala graduada na face vertical da caixa, caracterizado por ter um parafuso ligado à chumaceira móvel que, em combinação com uma porca exterior à caixa que está entre a superfície desta e uma coroa circular com duas asas aparafusadas à referida caixa, permite, rodando a porca, regular o atrito do pêndulo, em virtude de o parafuso estar ligado à chumaceira móvel, podendo desta forma deslizar rectilineamente e sem movimento circular. Barcelos, 3 de Novembro de 1997