Угломер походный

Пишет Евгений Буянов, 02.05.2020 20:24

Буянов Е.В.

Угломер походный
Для туристов, альпинистов, спасателей и исследователей предлагаю простую конструкцию походного угломера для определения крутизны склона. Она может позволить откорректировать свои представления о величинах крутизны и после некоторой тренировки более точно определять величину крутизны «на глаз». Для тех, кому «это надо и интересно» предлагаю выполнить её с небольшими затратами средств и времени. В большей мере угломер может понадобиться специалистам (лавинщикам, гидрологам и т.п., если у них нет более точного инструмента). Это будет уже «инструментальное» определение крутизны, а не определение «на глаз».
В самом простейшем случае угломер выполнен из транспортира и небольшого отвеса с закреплением последнего в отверстии центральной (нулевой) точки отсчёта транспортира – вершины измеряемого угла. Что нужно для угломера – ясно по ходу изложения и для краткости я компоненты перечислять не буду. Начну с самых простых конструкций. В простейшем случае можно использовать угловой лимб туристского компаса на прозрачном пластике. Угломер в общих случаях должны измерять крутизну склона при установке одной из своих сторон визуально «в профиль склона» или при опоре на «рейку» - на палку или ледоруб (можно использовать и прямую секцию дуги каркаса палатки), уложенные на ровный, характерный участок склона. Угол определяется по транспортиру угломера с помощью отвеса (дающего положение вертикали) или уровня (дающего положение горизонтали). Угол между наклонной линией угломера и вертикалью или горизонталью и даёт угол крутизны склона при правильном отсчёте по транспортиру.
Угломер походный (Альпинизм)
Рисунок 1. Простейший угломер из транспортира, прямоугольной планки и отвеса из проволоки или нитки с грузом.
Простейшая конструкция приведена на рисунке 1. К транспортиру с чётко видимыми угловыми рисками (выбрать именно такой) с задней стороны закрепить прямоугольную планку из оргстекла толщиной 2-3 мм двумя винтами М3 «в потай» со стороны транспортира (они не должны выступать с лицевой стороны, чтобы за них не задевал отвес). Нижняя сторона планки должна быть параллельна линии основания транспортира и располагаться ниже отвеса (она – упор для измерения по положению «рейки» - альпинистской палки или ледоруба, уложенных на склон). Отвес выполнен или из проволоки (можно использовать разогнутую скрепку из проволоки толщиной 1 мм), или из крепкой нитки. В виде грузика отвеса можно использовать гайку М3 – его на отвесе закрепить с внешней стороны (чтобы он не цеплялся за транспортир). Для крепления отвеса в центральной точке транспортира согнуть проволоку под прямым углом плоскогубцами, вставить в отверстие транспортира, подложить со стороны транспортира прокладку толщиной 0,5 мм (можно использовать металлическую линейку или тонкое лезвие ножа). И, жёстко прижимая прокладку к проволоке, согнуть проволоку под прямым углом в сторону конца отвеса (т.е. проволока сгибается на 180 градусов). Если согнуть, не проложив прокладку, - проволока на сгибе будет упруго прижиматься к транспортиру и мешать свободному повороту отвеса (возникнет трение в соединении). Затем отгиб охватывает прямую часть отвеса, замыкая соединение (можно обмотать проволоку сгибом вокруг прямой части отвеса при наличии прокладки) на некотором расстоянии от края внутреннего выступа транспортира. Отвес должен свободно качаться в отверстии транспортира (практически без трения). Отвес можно выполнить и из толстой чёрной нитки, подвешенной на петле узла с одного конца стороны и с грузиком (гайкой) на другом конце. Измерение крутизны производится путём визуального совмещения профиля склона с линией основания транспортира или упором нижнего края планки в «рейку», уложенную в характерном месте на ровный склон по «линии уклона». Отсчёт угла – от 90 градусов транспортира. Если угол близок к 90 градусам, отсчёт можно делать, устанавливая по профилю склона на основание транспортира, а боковую сторону с отсчётом от 0 или от 180. Для уточнения результата можно сделать несколько измерений (с «рейкой» на склоне). В случае выполнения следственных действий на месте схода лавины измерения делаются в характерных местах склона на местах обнаружения людей, выше и ниже этих мест по склону и выше по склону – для снятия его профиля в месте аварии (расстояние выше по склону до «точек замеров» измеряется рулеткой или шнуром известной длины).
Другой простой вариант угломера – с треугольником, имеющим транспортир с внутренней дугой-прорезью. На рисунке 3 показано исполнение проволочной скобы отвеса угломера. Отвес должен свободно (практически без трения) качаться в отверстии центра транспортира. Здесь отсчёт угла ведётся от 45 градусов (при угле уклона 45 отвес займёт положение 90). Если отвес становится «на упор» - установите треугольник по склону другой стороной (повернув на 90). Для уменьшения компактности угломера острые углы треугольника можно срезать по линиям, перпендикулярным длинной стороны треугольника.
Угломер походный (Альпинизм)
Рисунок 2. Измерение крутизны склона треугольником с прорезью транспортира и скобой-отвесом.
Угломер походный (Альпинизм)
Рис. 3. Исполнение скобы отвеса для треугольника с внутренней прорезью транспортира.
Простенькая конструкция угломера из линейки ориентировщика с отверстием в центре О - на рисунке 4: В ней проще всего вставить стрелку или нитку с грузиком.
Угломер походный (Альпинизм)
Рисунок 4. Угломер из линейки ориентировщика.
Для определения крутизны склона легко можно использовать жидкостный компас У многих компасов в условиях высокогорья внутри появляется пузырёк газа (наполненный парами жидкости, которая находится в коробочке компаса). Этот пузырёк можно использовать, как «уровень», задающий положение горизонтали для отсчёта угла крутизны склона. Для этого исходно лимб компаса ставится в «нулевое положение», когда направление N (Норд – Север) выставляется по основной оси платы компаса (плата при измерениях крутизны устанавливается в вертикальной плоскости). Тогда крутизна склона определяется по схеме на рисунке 5А. Основание компаса устанавливается визуально по линии склона.
По построению видно, что угол измеряемой крутизны склона равен углу между лучами из центра лимба, проходящими через центр пузырька и по оси компаса (по отношению к углу наклона склона – равенство, как острых углов со взаимно-перпендикулярными сторонами). Отсчёт по лимбу компаса от N до центра пузырька. Дополнительная иллюстрация дана на рисунке 5Б При отсутствии пузырька использовать небольшой отвес из ниточки, линия которого должна проходить через центр лимба компаса или закреплением отвеса в точке N (ноль лимба) и измерением по методу комментария к рисунку 5В.
Угломер походный (Альпинизм)
Рисунок 5А. Случай визирования по короткой стороне платы компаса. Определение крутизны склона с помощью лимба компаса (см. надписи на рисунке 5А)
Угломер походный (Альпинизм)
Рисунок 5Б. Случай визирование по длинному краю платы компаса с определением крутизны линии склона АВ по положению пузырька.
Угломер походный (Альпинизм)
Рисунок 5В. Вариант использования лимба компаса для измерения крутизны склона: в точке N лимба . Нижнее основание компаса устанавливается на «линии склона» (визуально или по «рейке») и поворотом лимба линия отвеса (её начало в точке N) совмещается с точкой О центра лимба. Угол крутизны склона отсчитывается по лимбу от «0» в точке N до показания лимба на линии направления корпуса (платы) компаса.
Сам транспортир можно использовать в виде «отвеса», который самоустанавливается относительно вертикали при задании линии наклоне треугольника по стороне ВС.
Изначально я выполнял угломер из транспортира и треугольника в следующем виде. Начальное построение сделать по рисунку 6 для разметки отверстий в точках О и М. Проводят по линейке чертилкой (остриём ножа или шила) линию AD – высоту треугольника АВС из вершины А на сторону ВС. Линию закрашивают чёрным фломастером (проводят по ней и очищают протиркой).Транспортир прикладывают к треугольнику так, чтобы его основание совпадало со стороной АВ, а центр отсчёта угла О – с линией АD. Отмечается положение точки О на линии АD. На расстоянии 12-15 мм от точки О отмечают положение точки М на линии AD для отверстия под скобу. Если П-образную скобу из скрепки выполнить заранее, - положение точки М задать по ширине скобы (см ниже – это расстояние между П-стойками скобы). Из точки О проводят чертилкой и фломастером линии ОF и OE параллельно сторонам АС и АВ.
Угломер походный (Альпинизм)
Рисунок 6. Разметка для угломера из транспортира и треугольника, когда транспортир служит в виде отвеса.
П-образная скоба сгибается (проволока 1 мм из скрепки) с боковыми «плечиками» в 2-3 мм и расстоянием между «стойками П» 12-15 мм– её положение показано на рисунках 7 и 8.
Угломер походный (Альпинизм)
Рисунок 7. Сборка угломера из транспортира и треугольника с П-образной скобой и шайбами.
Угломер походный (Альпинизм) Угломер походный (Альпинизм)
Рисунок 8 -9. Узел крепления транспортира и треугольника с П-образной скобой и шайбами (рисунок 8) и сборка узла крепления с резьбовой втулкой, фиксируемой гайкой на транспортире и угольнике так, что транспортир свободно вращается на втулке (рисунок 9).
«Упор скобы» представляет из себя высокую шайбу или набор из тонких шайб для компенсации толщины транспортира в зоне точки М. Со стороны треугольника шайбы не ставят, но при сгибе усиков скобы ставят тонкие упоры, чтобы после сгибе скоба не тормозила трением движение транспортира (он должен свободно качаться в соединении). Примеры таких угломеров даны на рисунке 9. и 10. В точке О транспортир можно закрепить и без П-образной скобы, а тонким (1-1,5 мм) сквозным винтом с резьбовой втулкой, на которой свободно вращается транспортир. Пример такой конструкции показан на рисунке 10 и 11. В походном положении транспортир и угольник можно зафиксировать канцелярским зажимом.
При измерениях надо стараться всячески избегать искажений, вводимых неверным выбором направлений визирования. Надо стараться визировать на склон на своём уровне: смещение визирования вверх или вниз по склону вносит искажения. Надо стараться визировать профиль склона под 90º, - отклонение от «профиля» также вносит существенные искажения (так, визирование на склон «в фас» даёт совершенно неверные значения углов крутизны: склон может казаться отвесным при ограниченных значениях крутизны). Кроме использования «на весу» (и на просвет) угломер можно применять с использованием опоры «рейки» (палки, ледоруба): надо класть опору на склон «характерной крутизны» без видимых неровностей микрорельефа (камней, выступов) и макрорельефа (избегая участков на пологих уступах верха бугров или более крутых скатах бугров и уступов на склоне).
Угломер походный (Альпинизм)
Рисунок 10. Транспортиры и угломеры с отвесами-транспортирами.
Угломер походный (Альпинизм)
Рисунок 11. Пример угломера с креплением транспортира на резьбовой втулке, установленной в нулевой точке транспортира (совмещаемой с вершиной угла – рис. 9).
Угломер походный (Альпинизм)
Рисунок 12. Вариант угломера с установкой скобы крепления транспортира на линии, параллельной короткой стороне треугольника.
Угломер походный (Альпинизм)
Рисунок 13. Пример измерения крутизны склона путём упора угломера на «рейку» -палку или ледоруб, уложенные на склон по «линии ската склона». Отсчёт угла от 90 транспортира. Линия через нулевую точку транспортира на угольнике указывает на лимбе транспортира угол, отсчитанный от 90 градусов.
Угломер походный (Альпинизм)
Рисунок 14. Схематичный вариант исполнения угломера со стрелкой-отвесом и со складывающейся планкой на петлях (складываться к основанию транспортира должна и стрелка).

Уровень транспортира можно сделать из закрытой гибкой прозрачной трубочки с жидкостью и пузырьком воздуха. Трубочку надо закрепить на дуге транспортира, - тогда угломер можно будет использовать и в «профиль склона», и с упором основания транспортира на «планку» на склоне.
Такова небольшая «коллекция» простых угломеров для определения крутизны склонов. При желании каждый может сделать для себя любой, который понравился, или придумать «нечто своё» на основе транспортира, угольника, отвеса или уровня.
Чтобы не повредить угломер в походе, заключите его в плоскую коробочку из пластика (в простейшем случае – две тонкие пластины, перетянутые резинкой. Сгиб пластин в «книжечку» сделать из рулонного лейкопластыря с двух сторон. Облегчить угломер можно выборками материала (внутренними вырезами или отверстиями) и обрезкой углов треугольника.
Евгений Буянов, МС СССР, С-Пб, 23.04.2020 г.

Источник: Буянов Е.В,
10


Комментарии:
4

https://alpindustria.ru/school/articles/ugol-sklona-khankevich.html

2
А, извиняюсь за наивный вопрос, зачем?

0
За ссылку спасибо (я эту публикацию ранее не видел) Но это всё же - не "инструментальные измерения". Которые имеют дополнительные погрешности просто из-за внесения ошибок и из-за неточности целого ряда параметров (длин палок, ледоруба, роста человека и т.п.) и из-за погрешностей метода измерений ( неточности установок измерительных приспособлений), - в общем, погрешности получаются не маленькие, и достоверность таких измерений - сомнительная и субъективная (а не объективная, которую даёт средство измерений). Да и надо запоминать и отрабатывать эти манипуляции с проверками их точности, - иначе ничего не стоят эти измерения.
Измерения с палками - интересный способ, но он требует инструмента - замера рулеткой расстояния. И здесь зависимость не совсем линейная. И такой способ - он "локальный", - для измерений в данном месте, а на удалении он не применим.
Я согласен, что измерение в "профиль склона" тоже в чём-то "субъективно" и вносит погрешность, но вот измерение на "рейке" или шнуре на склоне - более точное.
На "наивный вопрос "зачем?", - я дам такой же "наивный" ответ: "Если Вам "оно" не надо", - так и не используйте. Я пишу для тех, "кому надо" и кто понимает, "зачем это надо". И зачем "кое что" можно сделать своими руками..
Пузырьковый походный угломер я купил в магазин "Снаряжение" за 700 руб) несколько лет назад, - эти конструкции "родились" из него. Но по стоимости "мои варианты" обойдутся раз в 10-20 раз дешевле, а дискрет определения угла будет уже 1 градус, а не 2-3 градуса, как в покупном угломере. И не будет проблем с определениями любой крутизны.
Фото измерений крутизны склона пузырьковым угломером на горе Холатчахль в 2014 году (пузырьки имеют чёрный цвет - на верхней шкале пузырёк на упоре 5 градусов, а на нижней пузырёк показывает уклон 30 градусов):

0
"на верхней шкале пузырёк на упоре 5 градусов, а на нижней пузырёк показывает уклон 30 градусов"

А какая там на самом деле крутизна?
5 градусов или 30 градусов?

0
Я ещё сообразил вот что. Если визировать снизу по склону (в вертикальной плоскости - плоскости угломера, ортогональной склону – по уклону ) на какой-то ориентир на склоне (например, на край скалы, на камень), по линии основания угломера, - тогда можно определить среднюю крутизну склона на этом участке до ориентира. Это – третий способ измерения крутизны, - на этот раз «вверх по склону». Ваш рост здесь внесёт погрешность в сторону уменьшения крутизны, но она будет небольшой, если участок достаточно протяжённый - более 50 м. После визирования зажать транспортир и угольник (или отвес) пальцами и, повернув к себе, отсчитать значение угла.

0
Есть такая штука, теодолит называется
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BE%D0%B4%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D1%82

0
Сегодня это можно делать телефоном :) (все равно он с собой)

1
Теодолит, - знаете, сейчас с собой даже геодезисты не берут (куда уж тащить туристам в поход такую "бандуру" с треногой). Берётся специальный приёмоиндикатор ГЛОНАСС-GPS, который в месте установки определяет координаты с точностью 5 мм. Только переставляй и кнопочки нажимай - всё у него в памяти остаётся. Грибок с размерами примерно 20 на 20 на 10 см и весом примерно 2,5 кг (вес меньше, чем у теодолита).
Вот как определять крутизну с помощью телефона - это интересно. По какой программе? Он умеет определять свой наклон? Ну, и телефон - он должен работать. А если в длительном походе он "подсел" - то он "вне игры".

2
Вот посмотрите программка
Угломер насколько точно приложение

1
Программа Угломер работает с точностью до градуса

0
Это как минимум тянет на диссертацию!

2
Я бы использовал угломеры. Очень часто читаешь старые отчеты и понимаешь что скоро будет нависающая осыпи. Поэтом уесли уж ходите в походы или на восхождения с отчетами то нужно правдоподобно писать о крутизне склона.
Рассказыввают что когда появился первый прибор по определению крутизны склона у альпинистов, многие стены стали положе и короче намного. Как то даже до неприличия.

0
Мне "по памяти" запомнились результаты инструментальнхх промеров крутизны и высоты наиболеее известных стен, пройденных альпинистами по отчётам о их восхождениях. Высота их оказалась завышенной на 50-70 % (самая высокая стена в 2150 м имела высоту что-то 1200 м. А крутизна оказалась завышена на 10-20 градусов. Стена крутизной 85 градусов (почти отвес) имела крутизну 70 градусов, а стена крутизной 60 градусов - 45 градусов. Так что даже опытные альпинисты, проходившие эти стены, очень приблизительно измеряли их протяжённость и крутизну. Измерения протяжённости "верёвками" не дают точного значения протяжённости стен: верёвки идут не прямо, в "вкривь и вкось" по скальному маршруту, и это увеличивает его протяжённость. А реальная крутизна подъёма тоже зависит от направления движения по скалам. Скалы могут быть отвесом, но движение по полке наискось - уже не отвес...

0
Евгений Буянов, честно говоря чаще всего просто привирали что бы заработать медали...
Помню как в Ала Арче, какой то инструктор глядя в бинокль (если не ошибаюсь на Байчечекей) удивлялся как маршрут на нее получил 3 место на Союзе...

0
К сожалению, это тоже имело место в отдельных случаях, - в частности, и потому, что не было приборов, которые позволяли бы делать измерения и контролировать приведённые данные. Сейчас просто наличие приборов (тех же смартфонов) не позволит увеличивать высоту преодолеваемых склонов.

0
"на верхней шкале пузырёк на упоре 5 градусов, а на нижней пузырёк показывает уклон 30 градусов"

А какая там на самом деле крутизна?
5 градусов или 30 градусов?

1
Вопрос: А какая там на самом деле крутизна?
5 градусов или 30 градусов?

Ну, - ведь угломер показывает 30 градусов по нижней шкале.. А пузырёк на малой шкале (которая отмеряет углы до 5 градусов) сидит на упоре (на пределе своей шкалы) - дальше до 30 градусов он продвинуться не может. Крутизна 30 градусов по показаниям угломера.

1
Спасибо Евгений.
А где бы подобный угломер найти, только с большими пределами измерения, например до 70 градусов?

2
Таких угломеров в продаже с большими пределами я не видел. Рекомендую поискать в Интернете или сделать такой, как я рекомендую, - он и точнее, и пределы больше.
Можно сделать из транспортира и прозрачной медицинской трубки либо с "пузьрьком" (в качестве которого может выступать и шарик из пенопласта), либо (в перевёрнутом виде - с шариком внутри трубки.

1
Наверное можно попробовать сделать так. Взять силиконовую или другую мягкую пластиковую трубку. Например в продаже с магазинах Пивовара или Самогонщика. Залить во внутрь спирта, сунуть туда же шарик пенопласта и заткнуть отверстия с двух сторон. Потом залить клеем. И приклеить/прикрепить к угольнику-транспортиру.

2
Из письма лавинщицы Натальи Андреевны Володичевой:
Евгений, добрый вечер! ... Поздравляю Вас с 75-летием Праздника Победы! Спасибо и Вам за поздравления. По поводу "угломера". Все исследователи для измерения углов наклона в полевых условиях используют горный компас. Для большей точности можно применить современный дальномер, нивелир или теодолит. В камеральных условиях углы наклона определяют по топографическим картам или на топопланах, а также при построении цифровой модели рельефа. Ваши статьи я, конечно, посмотрю, но только через некоторое время. Я Вам сообщу. Всего хорошего и с уважением - Н.А. Володичева
Мои последние "статьи" - это про сход пластовых лавин ""выводы по "лавинному инциденту" у пика Семёнова и других случаев схода лавин) и эта статья про угломер.

2
Самовару: да, я примерно так, как и Вы представлял процесс изготовления угломера. Хотя, конечно, он сложнее описанных в этой статье.
Могу заметить, что в трубке с жидкостью, но в перевёрнутом состоянии, можно использовать не поплавок, а тяжёлый шарик из стали, - шарик из материала, плотнее жидкости. При поворотах трубки он будет скатываться вниз и занимать нижнее положение и устанавливаться против значения угла,отсчитанного от 90 градусов лимба транспортира - это своеобразное исполнение отвеса.
Коллеги! Горный (геологический) компас описан здесь: https://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/80627/%D0%93%D0%BE%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B9
(можно найти и другие описания). Для измерений углов наклона у него есть встроенный отвес с неподвижной шкалой внутри коробочки со стрелкой, а линия наклона (склона, пласта породы) должна совпадать с линией Север-Юг на лимбе компаса - она установлена по одной из сторон основания компаса.

0
Горно-геологический компас (купить): https://goldpan.ru/geologicheskiy-instrument/gorno-geologicheskiy-kompas-brunton-dql-8/?_openstat=ZGlyZWN0LnlhbmRleC5ydTsxNjU1Mzk2MTsxODE4MDY1ODQ1O2UubWFpbC5ydTpndWFyYW50ZWU&yclid=2873396350588060846

разные исполнения и цены: https://spb.regmarkets.ru/gorno-geologicheskiy-kompas-brunton-dql-8/
если "порыться" - можно найти ещё и дешевле

Войдите на сайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставить комментарий
По вопросам рекламы пишите ad@risk.ru