Работа с нивелиром пособие. Работа с нивелиром пособие

7. Сущность горизонтальной и вертикальной съемок

7.2. Работа с нивелиром

1. Изучить устройство нивелира и нивелирной рейки (1, с.52-53, 30-31; 2, с.171-173).

2. Привести нивелир в рабочее положение, в избранной точке устанавливают штатив, нивелир вынимают из футляра и устанавливают на штатив, закрепив становым винтом.

3. Ось вращения нивелира привести в вертикальное положение:

выводят на середину пузырек круглого уровня вращением подъемных винтов или осторожным вдавливанием ножек штатива в грунт;

устанавливают цилиндрический уровень по направлению 2 подъемных винтов и, вращая их в разные стороны, выводят пузырек уровня на середину;

повернув нивелир вокруг вертикальной оси на 90 0 , уровень устанавливают по направлению третьего подъемного винта, которым пузырек уровня выводят на середину.

В результате ось вращения нивелира займет вертикальное положение, и инструмент готов к работе.

4. Определить превышение между точками А и В при нивелировании вперед:

в точке А ставят нивелир и приводят его в рабочее положение;

в точке В ставят рейку с сантиметровым делениями и берут отсчет (Б) по рейке;

измеряют высоту инструмента (А) с помощью рулетки или рейки;

превышение в направлении от А к В:

где П – превышение, м.

5. Определить отметку точки В, м.

Отметку точки В можно вычислить как

где Нв – отметка точки В, м;

Аа – отметка точки А, м.

Аналогично определяют отметки последующих точек нивелирного хода.

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ для выполнения лабораторной работы по теме:

    Эдуард Путилов 2 лет назад Просмотров:

1 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ CАМАРСКОЙ ОБЛАСТИ государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования «Тольяттинский политехнический техникум» (ГБОУ СПО «ТПТ») УТВЕРЖДАЮ Заместитель директора по УР С.А.Гришина 2013 по теме: «Изучение нивелира и работа с ним» по дисциплине: Основы геодезии Для студентов укрупненной группы специальностей: Архитектура и строительство Тольятти, 2013

2 стр. 2 из 24 ОДОБРЕНА СОГЛАСОВАНО Протокол УПО 3 от 20 Методист УПО 3 С.С. Фрольченко 20 Методист Н.В. Роменская 20 Разработчики: Крайнова Л.А, преподаватель спецдисциплин ГБОУ СПО «ТПТ». Ф.И.О., учебная степень, звание, должность Рекомендована Заключение от 20 г. номер 1 Введена впервые 2 Редакция 1 20 г. Методическое пособие по дисциплине «Основы геодезии» разработано для студентов укрупненной группы специальностей «Архитектура и строительство» Методическое пособие охватывает тему «Изучение нивелира и работа с ним» и включает в себя теоретический блок, бланки заданий на лабораторную работу, структуру отчета, вопросы для контроля.

3 стр. 3 из 24 Содержание: Введение. 4 1 Цели работы Теоретическая часть Общие сведения Геометрическое нивелирование. Измерение превышений Классификация нивелиров Устройство нивелира 3Н-5Л. Основные части прибора Нивелирные рейки Поверки нивелиров Подготовка нивелира к работе. Установка в рабочее положение Порядок работы на станции при измерении превышений Содержание отчета о лабораторных работах. 18 Приложение А Титульный лист отчета.. 19 Приложение Б Бланки заданий.. 20 Приложение В Контрольные вопросы.. 23 Список используемой литературы.. 24

4 стр. 4 из 24 Введение Методическое пособие предназначено для самостоятельного изучения студентами укрупненной группы специальностей «Архитектура и строительство» геодезического прибора нивелир. В пособии рассматриваются устройство нивелира и комплекта, классификация и поверки теодолитов, которые применяются при инженерно-геодезических работах, подготовка теодолита к работе, принцип измерения превышений. Описываются способы измерения превышений между точками. Устройство приборов в пособии дается в таком объеме, чтобы студент мог изучить названия основных частей прибора, освоить их взаимодействие и научиться производить отсчеты. 1 ЦЕЛИ РАБОТЫ: Овладение компетенциями: организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество; работать в коллективе и в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями; брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), за результат выполнения заданий; превышений; пользоваться приборами и инструментами, используемыми при измерении в результате освоения темы обучающийся должен уметь: выполнять установку нивелира рабочее положение; использовать нивелир для измерения превышений; заполнять полевые журналы измерений и контролировать полевые измерения. вычислять значения превышений и высот с помощью формул; для формирования умений обучающийся должен знать: устройство нивелира, основные части и винты поверки нивелира порядок подготовки нивелира к работе; порядок измерений превышений на станции; формулы для вычисления превышений и высот точек.

5 стр. 5 из 24 2 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 2.1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Нивелирование вид геодезических измерений, в результате которых определяют превышения между точками земной поверхности, с последующим вычислением высот этих точек. Абсолютной высотой точки земной поверхности называется расстояние по отвесной линии от уровенной поверхности (принятой за начало отсчета) до точки физической поверхности земли. Численное значение высоты называется отметкой Н (рисунок 1). В России высоты точек определяются относительно уровенной поверхности, совпадающей со средним уровнем Балтийского моря в Финском заливе и проходящей через «нуль» Кронштадского футштока. Эту систему высот называют Балтийской. Рисунок 1 Уровенная поверхность и высоты точек На практике высоты точек нередко отсчитывают от уровенной поверхности, проходящей через произвольно выбранную точку. Такие высоты именуют условными. Разность высот двух точек называется относительной высотой или превышением h При работе на небольших участках земной поверхности, не выходящей за пределы круга диаметром 20 км, уровенную поверхность Земли принимают за плоскость. В этом случае можно пренебречь кривизной Земли и получить упрощенную схему определения высот точек (рисунок 2). Нивелирование выполняют для изучения форм рельефа, определения высот точек при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации зданий и инженерных сооружений.

6 стр. 6 из 24 По способу выполнения и применяемым приборам различают: 1) Геометрическое нивелирование нивелирование горизонтальным визирным лучом. 2) Тригонометрическое нивелирование нивелирование наклонным визирным лучом. 3) Физическое нивелирование нивелирование, в основе которого лежит какое-либо физическое явление. Различают: Гидростатическое нивелирование основано на использовании законов равновесия жидкости в сообщающихся сосудах Барометрическое нивелирование основано на использовании свойства уменьшения атмосферного давления с увеличением высоты точки. Радиолокационное нивелирование использование отражения электромагнитных волн. 4) Механическое нивелирование автоматическое построение продольного профиля местности по линии, вдоль которой перемещается на движущемся транспорте специальный прибор. 5) Спутниковое нивелирование основано на использовании систем и приборов спутниковой навигации, которые позволяют определять координаты и высоты точек местности по измеренному расстоянию от спутника до приемника по скорости и времени распространения радиоволн. 2.2 ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ НИВЕЛИРОВАНИЕ. ИЗМЕРЕНИЯ ПРЕВЫШЕНИЙ Из известных методов нивелирования наиболее точным и распространенным в практике является геометрическое нивелирование. Его выполняют с помощью нивелира и нивелирных реек. При геометрическом нивелировании превышение h между точками А и В определяют с помощью горизонтального луча визирования (рисунок 2). Этот луч создает специальный геодезический прибор нивелир. На точках А и В местности отвесно устанавливаются нивелирные рейки с нанесенными на них делениями. Горизонтальный визирный луч отсекает на них от начала отрезки a и b, которые называются отсчетами. Для геометрического нивелирования могут быть использованы кроме нивелира и другие геодезические приборы (теодолиты, тахеометры и пр.), если привести их визирную ось в горизонтальное положение. Различают способы геометрического нивелирования «из середины» и «вперед»

7 стр. 7 из 24 1) «Вперед»: нивелир устанавливают в точке А так, чтобы окуляр зрительной трубы находился над этой точкой по отвесу (рисунок 2а). Приводят визирную ось зрительной трубы в горизонтальное положение, измеряют высоту i прибора от центра окуляра до точки А и берут отсчет b по передней рейке. Превышение получают по формуле h = i b, (1) где i высота инструмента, мм b- отсчет по рейке, мм Высоту прибора измеряют стальной рулеткой или отсчитывают по рейке. Превышение будет положительным, если i > b, и отрицательным при i 8 стр. 8 из 24 2)«Из середины»: для определения превышения h точки В над точкой А (рисунок 2б) нивелир устанавливают посередине между этими точками (не обязательно в створе линии АВ) и приводят визирную ось прибора в горизонтальное положение. В точках А и В устанавливают отвесно рейки с сантиметровыми делениями, оцифрованными снизу вверх. Зрительную трубу нивелира наводят последовательно на рейки и берут по ним отсчеты a и b. Из рисунка следует, что h = a b, (2) где а отсчет по задней рейке, мм b- отсчет по передней рейке, мм Если нивелирование выполняется в направлении от точки А к точке В (точка А задняя, точка В — передняя), то превышение равно разности отсчетов по задней и передней рейкам. Превышение будет 6 положительным, если a > b (передняя точка лежит выше задней), и отрицательным при a 9 стр. 9 из 24 двум ее сторонам (черной и красной). На промежуточные точки рейка ставится один раз и отсчет берут по черной ее стороне. 2.3 КЛАССИФИКАЦИЯ НИВЕЛИРОВ В соответствии с ГОСТ нивелиры по точности делятся на: высокоточные (Н-05), предназначенные для нивелирования I и II классов точные (Н-2) предназначенные для нивелирования Ш и IV классов технические (Н-3). предназначенные для инженерно-технических работ. Цифра в обозначении марки нивелира указывает значение средней квадратической ошибки измерения превышения (mh) на 1 км двойного нивелирного хода. Так, для нивелира Н-05 mh = 0,5 мм, для нивелира Н-2 mh =2 мм, для нивелира Н-3 mh = 3 мм. По своим конструктивным особенностям различают: Уровенные нивелиры — с цилиндрическим уровнем при зрительной трубе. Визирная ось приводится в горизонтальное положение вручную. Нивелиры с компенсатором с автоматическим приведением визирной оси зрительной трубы в горизонтальное положение. Обозначение марки таких нивелиров дополняется буквой «К»: например, Н-3К. Некоторые нивелиры снабжены лимбом для измерения горизонтальных углов с невысокой точностью до 30. Обозначение марки нивелира такой конструкции дополняется буквой «Л»: например, Н-10КЛ технический нивелир с компенсатором и лимбом. Если перед обозначением марки прибора стоит цифра, то она указывает номер серии улучшенной модификации базовой модели. Например, 3Н-3КЛ — технический нивелир с компенсатором и лимбом. Все нивелиры 3ей серии имеют зрительную трубу прямого изображения и при обозначении марки буква «П» у них не указывается. Все перечисленные выше нивелиры относятся к оптическим приборам. В настоящее время выпускаются и находят широкое применение лазерные и цифровые (электронные) нивелиры. 2.4 УСТРОЙСТВО НИВЕЛИРА 3Н-5Л. ОСНОВНЫЕ ЧАСТИ ПРИБОРА Основными частями нивелиров с цилиндрическими уровнями являются зрительная труба, цилиндрический уровень и подставка с тремя подъемными винами (рисунок 3). Нижняя часть нивелира состоит из подставки 1 с тремя подъемными винтами (трегер) 4 и

10 стр. 10 из 24 прижимной пластины 6. Верхняя вращающаяся часть несет на себе корпус 3 зрительной трубы, в котором расположен цилиндрический уровень. Зрительная труба представляет собой телескопическую систему, состоящую из объектива 11, фокусирующей линзы (кремальера) 12, сетки нитей и окуляра 15. Резкость изображения нивелирной рейки в поле зрения трубы достигается вращением винта 12 фокусирующей линзы. Также на верхней вращающейся части нивелира расположены элевационный винт 13, наводящие винты 5, круглый уровень 7. Для предварительной установки оси вращения нивелира в отвесное положение служит круглый уровень 7; вращением подъемных винтов 4 пузырек круглого уровня приводится в нуль-пункт. Для более точного наведения зрительной трубы на рейку служат наводящие винты 5. После установки оси вращения нивелира в отвесное положение, элевационным винтом 13 приводится на середину пузырек цилиндрического уровня. Рисунок 3 Нивелир 3Н-5Л: 1 корпус подставки; 2 визир (прицел); 3 корпус зрительной трубы, 4 подъемные винты; 5 наводящие винты; 6 пластина подставки; 7 круглый уровень; 8 юстировочные винты круглого уровня; 9 юстировочная гайка цилиндрического уровня; 10 зеркало; 11 объектив; 12 кремальера; 13 элевационный винт; 14 металлический лимб; 15 окуляр;

11 стр. 11 из НИВЕЛИРНЫЕ РЕЙКИ Для нивелирных работ применяют нивелирные рейки, выпускаемые по ГОСТ , а так же равноценные им по назначению и точности отечественные и импортные рейки, разрешенные к эксплуатации. Их изготавливают из деревянных брусков двутаврового сечения из пластмассы или специальных дюралевых сплавов. толщиной 2-3 см, длиной 4м, 3м, 1.5м. 1.2м и короче, складные или цельные, односторонние или двусторонние (рисунок 4). Нивелирные рейки выпускают трех типов: РН-05 односторонние штриховые рейки длиной 3000 или 1200 мм для нивелирования с допустимой погрешностью 0,5мм на 1км хода; РН-3 двусторонние шашечные рейки длиной 1500, 3000 или 4000 мм для нивелирования с допустимой погрешностью 3мм на 1км хода; РН-10 двусторонние шашечные рейки длиной 4000 мм для нивелирования с погрешностью 10мм на 1км хода; Рисунок 5 Нивелирные костыли и башмаки Рисунок 4 Нивелирные рейки. а) штриховая инварная рейка типа РН-05; б) двусторонняя шашечная рейка типа РН-3; в) складная рейка

12 Методическое пособие Изучение теодолита и работа с ним. Измерение горизонтальных и вертикальных углов стр. 12 из 24 Нивелирные рейки имеют буквенное обозначение РН, цифровое указание номинальной длины рейки в миллиметрах, обозначение группы нивелиров, для которых они предназначены (0,5 для высоко-точных; 3 для точных; 10 для технических). Если рейка складная, то после ее длины добавляется буква «С». Если рейка предназначена для работы с нивелирами, имеющими зрительные трубы прямого изображения буква «П». При техническом нивелировании применяют двухсторонние цельные рейки РН-3 длиной 3 м, а также складные рейки длиной 3-4 м. Складная рейка состоит из двух частей, скрепленных между собой Односторонние рейки применяются только в комплекте с высокоточными нивелирами. Обе штриховые шкалы с ценой деления 0,5см нанесены на инварную ленту. Основная шкала двусторонней рейки (черная сторона) состоит из чередующихся черных и белых сантиметровых делений шашек. Счет делений основной шкалы ведут от нуля, совмещенного с основанием рейки, называемого «пяткой». На дополнительной шкале (красная сторона) состоит из чередующихся красных и белых шашек. Начальный отсчет на дополнительной шкале выражается произвольным числом, например Разность отсчетов по основной и дополнительной шкалам рейки должна быть равна этому числу, т.е. быть постоянной, что служит контролем правильности снятия отсчетов по рейке на станции. На шкале подписываются цифрами каждый дециметр. Отсчеты с рейки берутся в миллиметрах. Во время работы рейки устанавливают на башмаки, костыли или деревянные колья (рисунок 5). Костыль это металлический стержень с заостренным концом с одной стороны и сферической шляпкой с другой. Для забивки костыля в грунт на верхний торец его надевают крышку. Башмак это толстая круглая или треугольная металлическая пластина на трех ножках. В середине пластины укреплен стержень со сферической шляпкой, на которую опирают нивелирные рейки

13 стр. 13 из ПОВЕРКИ НИВЕЛИРОВ 1) Поверка круглого уровня. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира. Круглый уровень устанавливают параллельно линии 2х подъемных винтов и действуя 3мя подъемными винтами, приводят пузырек уровня в нуль пункт. Затем поворачивают верхнюю часть нивелира на 180 относительно исходного положения. Если после этого пузырек уровня остался в нуль-пункте, то условие выполнено. В противном случае производят юстировку и выполняют те же действия до выполнения условия. 2) Поверка сетки нитей. Горизонтальный штрих сетки нитей должен быть перпендикулярен, а вертикальный параллелен оси вращения нивелира. Поверка этого условия может быть выполнена различными способами: 1 способ. На расстоянии м от нивелира подвешивают отвес. По круглому уровню тщательно приводят ось вращения нивелира в отвесное положение. Зрительной трубой визируют на отвес и совмещают один из концов вертикального штриха сетки с нитью отвеса. Если другой конец вертикального штриха не отходит от нити отвеса более чем на 0,5 мм, то условие выполнено. 2 способ. Нивелир наводят на рейку так, чтобы ее изображение в трубе оказалось в левой части поля зрения (рисунок 6б, поз 1) и берут отсчет по горизонтальной нити сетки. Поворотом нивелира переводят изображение рейки в правую часть поля зрения трубы (рисунок 6б, поз 2) и вновь берут отсчет по рейке. Взятые отсчеты не должны различаться более чем на 1 мм. Рисунок 6 Схема поверки сетки нитей нивелира

14 стр. 14 из 24 3) Поверка главного геометрического условия. У нивелиров с цилиндрическим уровнем (Н-3, Н-10) ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси зрительной трубы. Поверка нивелиров с цилиндрическими уровнями выполняется двойным нивелированием «вперед» одной и той же линии длиной м с разных ее концов. Для этого концы линии (рис.) закрепляют на местности кольями. Нивелир располагают над точкой А, производят установку нивелира по круглому уровню и измеряют высоту прибора I с точностью до миллиметра. В точке В отвесно устанавливают рейку, с помощью элевационного винта приводят пузырек цилиндрического уровня в нуль-пункт и делают отсчет b 1 по рейке. Если визирная ось и ось цилиндрического уровня не параллельны, то вместо правильного отсчета b 1 по рейке будет взят отсчет b 1, содержащий погрешность х. Тогда превышение точки В над точкой А будет h = i 1 — b 1 = i 1 (b 1 x), (3) Затем меняют местами нивелир и рейку, измеряют высоту прибора i 2 и берут отсчет по рейке b 2. Отсчет b 2 будет ошибочным на ту же величину х, тогда h = b 1 — i 2 = b 2 х — i 2, (4) При данном расстоянии погрешность в отсчетах не должна превышать 4 мм. Тогда условие выполняется. Рисунок 7 Схема поверки главного геометрического условия нивелира У нивелиров с компенсаторами (Н-3К, Н-10К) визирная ось зрительной трубы должна быть горизонтальна в пределах работы компенсатора

15 стр. 15 из ПОДГОТОВКА НИВЕЛИРА К РАБОТЕ. УСТАНОВКА В РАБОЧЕЕ ПОЛОЖЕНИЕ Подготовка нивелира для наблюдений состоит из двух действий: 1. Приведение оси прибора в отвесное положение 2. Установка трубы для наблюдений Приведение оси прибора в отвесное положение производится при помощи круглого уровня (предварительная установка). Выверенный нивелир прикрепляют к головке штатива становым винтом. Действуя ножками штатива, устанавливают его головку на глаз в горизонтальное положение. Затем при помощи подъемных винтов приводят пузырек круглого уровня в нуль-пункт. Выполняется первая поверка. Установка трубы для наблюдений состоит из трех действий: 1. Установка трубы по глазу. Для этого зрительную трубу наводят на светлый фон и, вращая окуляр, добиваются четкого изображения сетки нитей 2. Установка трубы по предмету. Для этого сначала визируют трубу на рейку, пользуясь мушкой. После того как рейка попала в поле зрения трубы, зажимают закрепительный винт трубы. Вращением фокусировочного винта добиваются четкого изображения, а для более точного наведения на рейку используется наводящий винт трубы. 3. Устранение параллакса сетки нитей. После получения четкой видимости наблюдаемой точки надо слегка переместить глаз у окуляра. Если изображение смещается относительно центра сетки нитей, значит имеется параллакс сетки. Устранение параллакса сетки нитей производится небольшим вращением ручки для фокусировки. 2.8 ПОРЯДОК РАБОТЫ НА СТАНЦИИ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ ПРЕВЫШЕНИЙ Работа на станции нивелирного хода при техническом нивелировании способом «из середины» состоит из следующих этапов (рисунок 8): 1. Устанавливают нивелир посередине между точками (расстояния между прибором и рейками измеряются шагами) 2. Готовят нивелир для наблюдений (см. п.2.7) 3. Устанавливают рейки «нолем» черной стороны вниз на точках А и В 3. Снимают отсчеты с задней и передней реек по средней нити сетки следующем порядке: отсчет по черной стороне задней рейки а ч

Читайте так же:  Налоговый вычет на ребёнка в 2018 году. Заявление на подоходный налог на детей бланк 2020

16 стр. 16 из 24 отсчет по черной стороне передней рейки b ч отсчет по красной стороне передней рейки b к отсчет по красной стороне задней рейки а к Рисунок 8 Работа на станции Перед взятием каждого отсчета элевационным винтом совмещают изображения концов пузырька уровня в поле зрения трубы. Отсчеты берутся до миллиметров. Дециметры считывают по надписям на рейке, сантиметры определяют по числу делений рейки, а миллиметры оценивают на глаз. Результаты нивелирования записывают в бланк журнала технического нивелирования (таблица 1). Порядок обработки результатов нивелирования следующий: вычисляем превышения по черной и красной сторонам реек h к = а к b к, (5) h ч = а ч b ч, (6) где h к вычисленное превышение по красной стороне рейки, мм а к — отсчет по задней рейке (красная сторона), мм b к — отсчет по передней рейке (красная сторона), мм h ч вычисленное превышение по черной стороне рейки, мм а ч — отсчет по задней рейке (черная сторона), мм b ч — отсчет по передней рейке (черная сторона), мм Контроль правильности измерений на станции заключается в том, что превышения, полученные по красным и черным отсчетам, не должны отличаться более, чем на 5 мм, т.е. hч hк 5мм.

17 стр. 17 из 24 вычисляем среднее превышение h = (hк + hч )/2 (7) вычисляем отметку точки В при заданной отметке точки А H В = H А + h (8) При вычислениях превышение в мм необходимо перевести в метры. Пример расчета превышения и отметок приведен в таблице 1. Таблица 1 Журнал технического нивелирования Превышения, мм Отметка Н, м ст. Отсчеты по рейкам, мм ГИ, м Набл. точки Промежу задняя передняя h ч(кр) h ср точная А ,000 I В ,

18 стр. 18 из 24 3 СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ Отчет по проведенной лабораторной работе должен содержать: 1 Титульный лист (см приложение А) 2 Цель работы 3 Применяемые приборы и инструменты 4 Заполненные бланки заданий (см. приложение Б) 5 Выводы по результатам лабораторной работы

19 стр. 19 из 24 ПРИЛОЖЕНИЕ А (обязательное) Титульный лист отчета МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования «Тольяттинский политехнический техникум» («ГБОУ СПО ТПТ») Лабораторная работа по дисциплине «Основы геодезии» на тему: «Изучение нивелира и работа с ним» Студент Группа Преподаватель Оценка 20

20 стр. 20 из 24 ПРИЛОЖЕНИЕ Б (обязательное) Бланки заданий Задание 1. Закончить определение. Нивелир — геодезический прибор, Сформулировать основное геометрическое условие нивелира с цилиндрическим уровнем. Задание 2. Изучить основные части, детали и оси нивелира 3Н-5Л

21 стр. 21 из 24 Задание 3. Выполнить поверки нивелира 3Н-5Л. Условия поверок и полученные результаты записать в соответствующие графы. Первая поверка. Условие: Результат: Вторая поверка. Условие: Результат: Третья поверка. Условие: Результат:

22 стр. 22 из 24 Задание 4. Повторить порядок работы на станции при техническом нивелировании и определить превышения между точками, на которых установлены рейки. Результаты наблюдений записать в журнал. Журнал технического нивелирования Нивелир Наблюдал Записывал станций нивелирных точек Отсчеты по рейкам 1 п.п. 21 Образец записи Дата Погода Превышения задней передней + — Средние значения превышений 1460 (1)* 1562 (2) (7) (9) х (4) 6248 (3) (8) Высоты 4684 (5) 4686 (6) *Номера в скобках указывают порядок действий

23 стр. 23 из 24 ПРИЛОЖЕНИЕ В (обязательное) Контрольные вопросы 1. Геометрическое нивелирование. 2. Для чего используют элевационный винт? 3. Основное геометрическое условие нивелира с цилиндрическим уровнем. 4. Суть способа нивелирования «из середины» и «вперед» 5. С какой целью используют двухсторонние рейки? 6. Условия поверок нивелира.

24 стр. 24 из 24 Список используемой литературы: Основные источники: 1 Поклад, Г.Г. Геодезия: учебное пособие для вузов/ Г.Г, Поклад, С.П. Гриднев. 2- е изд. М.: Академический Проект, с. 2 Киселев М. И.. Геодезия: учебник для студ. сред. проф. образования / М.И. Киселев, Д. Ш. Михелев. 5 е изд., стер. М.: Издательский центр «Академия», с. УПП, Дополнительные источники: 3 Рабочая тетрадь по геодезии 3 «Изучение нивелира» /А.Н. Орлов. М.: ГУП,

ИНСТРУКЦИЯ НА МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ПОВЕРКИ НИВЕЛИРОВ
И НИВЕЛИРНЫХ РЕЕК В ЭКСПЛУАТАЦИИ (ГКИНП 17-196-85)

Главным управлением геодезии

при Совете Министров СССР

1. Общая часть

1.1 . Настоящая Инструкция распространяется на геодезические приборы для нивелирных работ — нивелиры и нивелирные рейки, изготовляемые в соответствии с действующими стандартами, и устанавливают методы и средства их эксплуатационной поверки, осуществляемой при производстве топографо-геодезических работ.

1.2 . Инструкция является составной частью системы общеобязательных нормативно-технических актов ГУГК СССР в соответствии с положением о ГУГК, утвержденным Советом Министров СССР, и направлена на обеспечение высокого качества, единства геодезических измерений и выполнение их в единой системе координат.

1.3 . Методы и средства поверки, приводимые в Инструкции, ориентированы на выполнение топографо-геодезических работ и решение задач прикладной геодезии; все они увязаны с требованиями действующих инструкций ГУГК СССР и государственных стандартов на геодезические приборы.

1.4 . Перечень типов нивелиров и нивелирных реек, на которые распространяется данная Инструкция, приведены в приложении.

1.5 . Допустимые значения проверяемых параметров и характеристик нивелиров и реек устанавливаются действующими инструкциями и техническими условиями (ТУ).

1.6 . Содержание и построение Инструкции соответствует требованиям ГКИНП 119 -79; условия и операции поверки изложены с учетом требований стандартов государственной системы обеспечения единства измерений.

2. Условия проведения поверки

2.1 . Поверяемые приборы и средства поверки должны быть заблаговременно подготовлены к проведению поверочных работ.

Перед началом поверки геодезические приборы и все участвующие в ее проведении технические средства должны быть приведены в рабочее состояние в соответствии с инструкциями по их эксплуатации.

2.2 . При выполнении поверки в помещении и в полевых условиях должны обеспечиваться следующие требования:

температура воздуха — в соответствии с рабочим диапазоном прибора;

скорость изменения температуры не более 3 °С в час;

относительная влажность не более 90 %.

Условия видимости должны быть благоприятными, колебания изображений и дымка — минимальными; освещенность визирных целей должна быть достаточной и равномерной для уверенного наблюдения; скорость ветра не должна превышать 4 м/с, на приборы не должны попадать прямые солнечные лучи, измерения должны проводиться при полном отсутствии осадков.

2.3 . При проведении поверки должны соблюдаться правила работы с измерительными приборами, а также правила по технике безопасности.

2.4 . Периодичность поверки определяется метрологическими подразделениями предприятий, ответственными за состояние приборов и метрологическое обеспечение нивелирных работ. Периодичность поверки средств измерений, применяемых с разрешения ГУГК СССР, устанавливается в техническом проекте на производство работ, утверждаемом в установленном порядке. Периодичность поверки образцовых средств измерений устанавливается ГОСТ 8.002-86 .

3. Поверка нивелиров

3.1 . Операции поверки нивелиров

3.1.1 . При проведении поверки нивелиров выполняются операции, указанные в табл. 1 .

3.2 . Проведение операций поверки

3.2.1 . Проверку внешнего состояния и комплектности нивелира производят осмотром. Визуально проверяют чистоту оптических деталей зрительной трубы, контрастность и четкость одновременного изображения нитей сетки, концов пузырька контактного уровня и отсчетной шкалы микрометра. Убеждаются в отсутствии коррозии и дефектов на приборе, которые могут затруднить работу с прибором. Комплектность нивелира должна соответствовать указанной в паспорте нивелира.

3.2.2 . Проверку работоспособности нивелира и взаимодействие его подвижных узлов производят опробованием. При опробовании обращают внимание на исправность всех частей нивелира, отсутствие качаний в подъемных, наводящих и закрепительных винтах; плавность вращения окуляра, головки, перемещающей фокусирующую линзу, элевационного винта и барабана оптического микрометра. Проверяют исправность зеркала подсветки уровня и крепления всех подвижных частей нивелира и стопорных винтов. Юстировочные винты должны занимать среднее положение. При проверке нивелира с компенсатором необходимо убедиться, что подвесная система компенсатора и демпфер работают.

Проверка внешнего состояния и комплектности нивелира

Проверка работоспособности нивелира

Проверка и юстировка установочных уровней

Проверка правильности установки сетки нитей зрительной трубы

Проверка правильности установки цилиндрического уровня при трубе

Нивелиры с уровнем

Проверка работы компенсатора

Нивелиры с компенсатором

Проверка смещения визирной оси при перефокусировке трубы

Нивелиры, применяемые для работы с неравными плечами

Определение цены деления шкалы оптического микрометра

Нивелиры, снабженные микрометром

Определение погрешности измерения превышения на станции

Проверяют исправность штатива, убеждаются, подходит ли становой винт к нивелиру. Подтягивают все винты и гайки на штативе и проверяют его устойчивость. Для этого нивелир устанавливают на штатив и приводят его в рабочее положение; наводят трубу на рейку и запоминают по ней отсчет. Затем слегка нажимают на головку штатива, после чего опять отсчитывают по рейке. При устойчивом штативе отсчеты по рейке и положение пузырька незначительно отличаются от первоначального. При проверке нивелира с компенсатором при легком постукивании по штативу отсчет по рейке не должен изменяться. Если отсчеты различаются значительно, то следует установить и устранить причины неустойчивости штатива.

3.2.3 . Проверку и юстировку установочного уровня производят следующим образом. Приводят пузырек уровня в нуль-пункт при помощи подъемных винтов. Поворачивают верхнюю часть нивелира вокруг вертикальной оси на 180°. Если пузырек отклонился от нуль-пункта, то его приводят в первоначальное положение, перемещая на половину отклонения при помощи юстировочных винтов уровня, а на другую половину — подъемными винтами. После этого проверку повторяют до тех пор, пока при повороте верхней части нивелира на 180° пузырек уровня будет оставаться в нуль-пункте. По окончании проверки юстировочные винты надежно закрепляют.

3.2.4 . Проверку правильности установки сетки нитей производят для того, чтобы убедиться, что вертикальная нить сетки при среднем положении пузырька уровня совпадает с отвесной линией, а ось биссектора (горизонтальная нить сетки) перпендикулярна к вертикальной оси нивелира. Проверку выполняют следующим образом. На удалении 10 — 15 м от нивелира подвешивают отвес. Приводят нивелир в рабочее положение и наводят вертикальную нить сетки на нить отвеса. Если один конец вертикальной нити сетки отклоняется от нити отвеса более чем на 0,5 мм (определяется при помощи линейки), то установку сетки нитей исправляют. Для этого отвинчивают винты, крепящие окулярную часть, и отсоединяют ее от корпуса трубы, тем самым освобождают доступ к оправе сетки нитей. Ослабив винты, крепящие оправу, слегка поворачивают ее до совпадения изображения вертикальной нити сетки и нити отвеса. После этого винты закрепляют и устанавливают на место окулярную часть.

Проверку повторяют, чтобы убедиться, что вертикальная нить установлена правильно.

Перпендикулярность горизонтальной нити сетки к вертикальной оси нивелира типа Н-05 проверяют следующим образом. Приводят нивелир в рабочее положение (горизонтируют), наводят точкой а (рис. 1) горизонтальной нити сетки на четко видимую цель, находящуюся на расстоянии около 10 м от нивелира, точно совмещают изображения концов пузырька контактного уровня и отсчитывают по шкале оптического микрометра с точностью до 0,1 деления (отсчет по шкале микрометра должен быть на участке шкалы близком к отсчету 50). Наводят на ту же цель точки б, в, г горизонтальной нити и биссектора и аналогично предыдущему отсчитывают по шкале микрометра.

Если разность между полусуммами более двух делений шкалы микрометра, то нивелир нуждается в замене сетки нитей.

Проверку установки горизонтальной нити сетки у нивелиров типов Н-3 и Н-10 производят следующим образом. Приводят нивелир в рабочее положение, наводят краем горизонтальной нити на четко видимую цель, находящуюся на удалении около 10 м от нивелира. Медленно перемещают в горизонтальной плоскости зрительную трубу наводящим винтом и следят, не отклоняется ли горизонтальная нить с выбранной цели. При отклонениях более 2 мм выполняют юстировку сетки нитей способом, аналогичным описанному для вертикальной нити.

3.2.5 . Проверку правильности установки цилиндрического уровня выполняют в два последовательных этапа:

а) отвесная плоскость, проходящая через ось уровня, должна быть параллельна отвесной плоскости, проходящей через визирную ось зрительной трубы;

б) проекция на отвесную плоскость угла между осью уровня и визирной осью трубы (угол i ) должна быть не более установленной величины.

Примечание . У нивелиров с компенсатором проверяют угол между горизонтальной плоскостью и визирной осью трубы.

Для проверки первого условия нивелир устанавливают в 50 м от рейки, при этом один подъемный винт подставки должен быть направлен в сторону рейки. Тщательно горизонтируют прибор, совмещая элевационным винтом концы пузырька уровня; вводят в биссектор сетки один из штрихов рейки и записывают отсчет по шкале микрометра.

Далее подъемными винтами дают боковой наклон оси прибора (примерно на два полных оборота винта), следя при этом, чтобы штрих рейки оставался в биссекторе, а отсчет по шкале микрометра не изменялся. Те же операции необходимо проделать при боковом наклоне оси в противоположную сторону. Если в обоих случаях концы пузырька уровня остаются в совмещенном положении или смещаются в обоих случаях идентично, установка уровня считается правильной. В противном случае должна быть выполнена юстировка уровня с помощью боковых юстировочных винтов.

Определение угла i нивелира следует проводить одним из следующих способов: 1) нивелирование вперед, 2) нивелирование из середины в сочетании с нивелированием вперед и 3) нивелирование с различными плечами.

Рис. 1 . Вид поля зрения окуляра нивелира Н-05

Рис. 2 . Взаимное расположение нивелира и реек при определении
угла i по способу нивелирования вперед

Количество приемов измерений в любом способе должно быть не менее трех. За окончательное значение угла i принимают среднее арифметическое из всех результатов. Расхождение отдельных значений угла i не должно превышать 3 ? для высокоточных нивелиров и 5 ? для всех остальных типов нивелиров.

Способ нивелирования вперед основан на принципе двойного нивелирования двух точек 1 и 2, закрепленных на местности костылями или кольями на расстоянии (50 ± 10) м (рис. 2).

Нивелир устанавливают над одной из точек, приводят его в рабочее положение, измеряют высоту h 1 визирной оси трубы над точкой 1 с погрешностью не более 1 мм и берут отсчет l 2 по рейке, установленной в точке 2. Меняют местами нивелир и рейку, повторяют описанные выше действия, получают высоту h 2 и отсчет l 1 .

Значение угла i вычисляют по формуле

где s — расстояние между точками 1 и 2.

Угол i по способу нивелирования из середины в сочетании с нивелированием вперед определяют в такой последовательности. Линию длиной 40 — 60 м закрепляют кольями, на которых устанавливают рейки в точках 1 и 2 (рис. 3). Нивелир устанавливают между точками 1 и 2 на равном расстоянии от них и приводят в рабочее положение, берут отсчеты по рейкам l 1 и l 2 . Переносят нивелир в точку, удаленную от точки 2 на 5 — 10 м ( s 1 ), и берут отсчеты l ? 1 и l ? 2 . Значение угла i вычисляют по формуле

Рис. 3 . Взаимное расположение нивелира и реек при определении угла i
по способу нивелирования из середины в сочетании с нивелированием вперед

Рис. 4 . Взаимное расположение нивелира и реек при определении угла i
по способу нивелирования с разными плечами

При третьем способе определения угла i (нивелирования с различными плечами) линию длиной (50 ± 10) м закрепляют костылями и определяют превышение между ними с двух станций. Нивелир устанавливают на расстоянии 3 — 5 м от рейки на продолжении створа 1-2 (рис. 4). Производят отсчет l 1 по ближайшей рейке и, изменив фокусировку трубы, производят отсчет l 2 по дальней рейке. Сохраняя фокусировку трубы, устанавливают нивелир на расстоянии 3 — 5 м от второй рейки на продолжении створа 2-1. Производят отсчеты l ? 1 по дальней рейке и l ? 2 по ближней рейке. Угол i вычисляют по формуле

где

Определение угла i 1-м способом

Дата: 01.12.1985 г. Нивелир Н-05 № 00005

Время: 9 h 30 m s = 50,0 м

Высота нивелира (в делениях рейки) h

Отсчеты по дальней рейке (в делениях рейки) l

Читайте так же:  Новые правила расчета пособий. Порядок расчета и назначения пособия по уходу за ребенком

X = h — l (в делениях рейки)

,

Лабораторная работа 3 нивелиры и рейки их устройство Техника нивелирования 3 1 Цель состав и порядок выполнения работы

Лабораторная работа 3.
нивелиры и рейки, их устройство.
Техника нивелирования

3.1. Цель, состав и порядок выполнения работы

Цель работы : ознакомиться с устройством точного теодолита Н3 и технического нивелира Н-10КЛ, с устройством реек РН, с методикой нивелирования и обработкой журнала технического нивелирования.

Работа выполняется индивидуально каждым студентом. Студент получает методическое пособие и нивелир Н3 или Н10КЛ. Преподаватель задаёт станцию установки нивелира и две точки, между которыми необходимо определить превышение.

В состав работы входит:

1) ознакомление с устройством нивелиров Н3 и Н10КЛ и рейками РН3;

2) установка нивелира в рабочее положение;

3) выполнение технического нивелирования (наблюдения, заполнение журнала нивелирования и его обработка).

При сдаче лабораторной работы студент должен уметь отвечать на контрольные вопросы.

3.2. Геометрическое нивелирование. Типы и устройство нивелиров

Нивелированием называется совокупность геодезических измерений для определения превышений между точками, а также их высот.

В зависимости от применяемых приборов и измеряемых величин нивелирование делится на несколько видов.

Определение превышения одной точки над другой посредством горизонтального визирного луча называется геометрическим нивелированием . Осуществляют его обычно с помощью нивелиров. Они имеют зрительную трубу, цилиндрический уровень или компенсатор, круглый уровень, подставку с подъёмными винтами (см. рис. 24).

Согласно действующему ГОСТу нивелиры изготавливают трёх типов: высокоточные Н-05, точные Н3 (Н3К, Н3КЛ) и технические Н10 (Н10К и Н10КЛ). В названии Н – нивелир; 05, 3 и 10 – средняя квадратическая ошибка превышения на 1 км двойного нивелирного хода; К – компенсатор; Л – лимб.

В зависимости от того, каким способом визирный луч устанавливается в горизонтальное положение, нивелиры изготавливают в двух исполнениях:

с цилиндрическим уровнем при зрительной трубе, с помощью которого осуществляется горизонтирование визирного луча (рис. 24);

с компенсатором – свободно подвешенная оптико-механическая система, которая приводит визирный луч в горизонтальное положение (рис. 25 и 26).

Точный нивелир Н3 предназначен для нивелирования III и IV классов, технический нивелир Н-10К для технического нивелирования.

В нивелире Н3 (рис. 24) увеличение зрительной трубы – 31,5 х , наименьшее расстояние визирования – 1 м, цена деления уровней: круглого – 10′, цилиндрического – 15».

Рис. 24. Точный нивелир Н-3 с цилиндрическим уровнем при зрительной трубе: 1 – подъемные винты; 2 – круглый уровень; 3 – элевационный винт; 4 – окуляр зрительной трубы с диоптрийным кольцом; 5 – визир; 6 – кремальера; 7 – объектив зрительной трубы; 8 – закрепительный винт; 9 – наводящий винт; 10 – контактный цилиндрический уровень; 11 – юстировочные винты цилиндрического уровня

Нивелир крепят к штативу с помощью станового винта и пружинящей пластины. В отвесное положение ось вращения нивелира устанавливают по круглому уровню 2 с помощью подъемных винтов 1, винтовая нарезка которых входит в гнезда подставки (трегера). Для приближенного наведения трубы на рейку служит визир 5 с мушкой, для точного – наводящий винт 9, который работает, когда труба зафиксирована закрепительным винтом 8. Резкость изображения сетки нитей достигается вращением диоптрийного кольца окуляра 4, вращением кремальеры 6 получают четкое изображение рейки. Перед каждым отсчетом по рейке визирный луч нивелира устанавливают в горизонтальное положение элевационным винтом 3. При этом следят за изображением четвертей пузырька цилиндрического уровня 10, которые через систему призм передаются в поле зрения трубы (рис. 25). Если центр пузырька уровня совместить с нуль-пунктом ампулы, то произойдет оптический контакт – изображения четвертей пузырька уровня будут равными по длине и образуют в верхней части один овал (рис. 25, в). При наклоне оси уровня контакт нарушается (рис. 25, а, б).

Рис.25. Поле зрения зрительной трубы нивелира Н-3 при положениях пузырька цилиндрического уровня вне нуль-пункта (а,б) и в нуль-пункте (в)

Сетка нитей нивелира имеет один вертикальный и три горизонтальных штриха, из которых два крайних (коротких) служат для определения расстояний. Нивелиры с цилиндрическими уровнями требуют тщательной установки по уровню при работе с ними и постоянного контроля положения пузырька уровня при взятии отсчётов. Этого недостатка лишены так называемые авторедукционные нивелиры, у которых линия визирования автоматически устанавливается в горизонтальное положение с помощью специальных компенсаторов.

На рис. 26 приведен точный нивелир третьего поколения с компенсатором и лимбом 3Н-3КЛ, на рис. 27 – технический нивелир второго поколения с компенсатором и лимбом 2Н-10КЛ. Данные нивелиры не имеют закрепительного винта, зрительная труба у них наводится на предмет вращением наводящего винта 2, фокусировка трубы осуществляется кремальерой 3 (рис. 26).

Нивелир 2Н10-КЛ предназначен для выполнения технического нивелирования. Предварительная установка нивелира (горизонтирование) осуществляется по круглому уровню с ценой деления 10′. Призменный компенсатор нивелира обеспечивает установку визирной оси в горизонтальное положение при наклонах подставки в пределах ±15′.

Рис. 26. Точный нивелир ЗН-3КЛ с компенсатором и лимбом:
1 – лимб; 2 – наводящий винт; 3 – кремальера; 4 – визир

Рис. 27. Технический нивелир 2Н-10КЛ

Техническое нивелирование выполняют для определения высот точек высотного съемочного обоснования и при решении различных инженерно-технических задач при изыскании, строительстве и эксплуатации линейных сооружений и промышленно-гражданском строительстве.

3.3. Нивелирные рейки

При техническом нивелировании применяются двухсторонние шашечные рейки, изготавливаемые из дерева или пластмассы. Они бывают складные или цельные длиной 3-4 м. На рейки наносят деления, цена деления рек для технического нивелирования 10 мм. Счёт делений ведётся от нижнего конца (пятки рейки). Для упрощения отсчётов по рейкам начало каждого дециметра обозначают чертой. С этой же целью первые пять делений каждого дециметра отображают в виде буквы Е. Дециметры подписывают арабскими цифрами. Если используется прибор со зрительной трубой, дающей перевёрнутое изображение, то для удобства отсчитывания дециметры на рейку наносятся в перевёрнутом виде.

Для технического нивелирования чаще всего используют рейку РН-3 (рис. 28, а) длиной 3 м.

Рис. 28. Нивелирная рейка РН-3 ( а ) и поле зрения зрительной трубы нивелира с цилиндрическим уровнем ( б )

Основная шкала рейки имеет деления черного и белого цвета, нулевой отсчёт совмещен с пяткой рейки. Дополнительная шкала на другой стороне рейки имеет чередующиеся красные и белые деления. На красной стороне с пяткой рейки совмещен отсчет больше 4000 мм. Деления на красных сторонах реек сдвинуты относительно делений на чёрных сторонах так, что с пяткой одной рейки совпадает, например, отсчёт 4687 мм, с пяткой другой 4787 мм, т.е. отсчёты по красным стороны пары реек различаются на 100 мм. Сдвиг делений позволяет контролировать правильность отсчётов по обеим сторонам каждой рейки (разность отсчётов должна быть равна 4687 или 4787), а также правильность определения превышений на станции (превышение, полученное по чёрным и красным сторонам реек, должны последовательно отличаться на +100 или –100 мм). Отсчёты по рейкам при техническом нивелировании берут по среднему штриху сетки нитей в миллиметрах, оценивая доли сантиметра – миллиметры на глаз.

3.4. Работа с нивелиром на станции

3.4.1. Установка нивелира в рабочее положение.

Штатив устанавливают на станции. Нивелир при помощи станового винта закрепляют на штативе. По круглому уровню с помощью подъемных винтов ось вращения нивелира устанавливают в отвесное положение. Для этого, подъёмные винты выводят на одну высоту, затем всеми тремя подъёмными винтами приводят пузырёк круглого уровня в нуль-пункт и поворачивают прибор на 180?. Если пузырёк остался в нуль-пункте, то ось вращения нивелира приведена в отвесное положение. В противном случае необходимо выполнить юстировку в следующей последовательности. На половину дуги отклонения пузырёк приводят к нуль-пункту, действуя исправительными винтами круглого уровня, предварительно ослабив стопорный винт, а на вторую половину – подъёмными винтами.

После установки оси вращения нивелира в отвесное положение зрительную трубу наводят на рейку, используя для этого визир с мушкой, закрепительный и наводящие винты. Вращением диоптрийного кольца окуляра настраивают изображение сетки нитей, поворотом кремальеры получают четкое изображение рейки. Перед отсчетом по рейке элевационным винтом устанавливают визирный луч нивелира в горизонтальное положение, совмещая изображение четвертей пузырька цилиндрического уровня в поле зрения трубы. Они должны быть равны по длине и образовывать в верхней части один овал (см. рис. 28, б).

3.4.4. Порядок снятия отсчётов

Отчеты по рейкам записывают в журнал нивелирования (табл. 3). Последовательность записи отсчётов и вычислений обозначены в таблице числами в скобках.

Порядок измерений на станции следующий:

нивелир наводят на заднюю рейку 1 и снимают отсчёт по чёрной стороне рейки;

рейку 1 разворачивают красной стороной и снимают отсчёт по красной стороне;

открепляют закрепительный винт нивелира, наводят прибор на переднюю рейку 2 и берут отсчёт по чёрной стороне рейки;

рейку 2 разворачивают красной стороной и снимают отсчёт по красной стороне.

Вычисляют превышения (h) по красной и чёрной сторонам реек:

h ч = 1545 –1415 = 130,

h к = 6232 –6202 = 30.

Разность пяток 100 мм, допускается расхождение в превышении до 5 мм. Если разность допустимая, вычисляют h ср – среднее превышение

h ср = (h ч + h к )/2

Журнал технического нивелирования

Дата: 07.09.2011. Нивелир Н3 №2058. Время 8 ч 50 мин.

Работа с нивелиром пособие

Напишем:

? Реферат от 200 руб. , от 4 часов
? Контрольную от 200 руб. , от 4 часов
? Курсовую от 500 руб. , от 1 дня
? Решим задачу от 20 руб. , от 4 часов
? Дипломную работу от 3000 руб. , от 3-х дней
? Другие виды работ по договоренности.

Устройство, поверки и юстировка нивелира

а) Устройство нивелиров

Линия визирования у нивелира приводится в горизонтальное положение двумя способами:

1) с помощью элевационного винта и цилиндрического уровня при трубе, напри­мер у нивелира Н3 (рис. 9.7);

2) автоматически с помощью компенсатора малых углов наклона визирной оси, например у 3Н3КЛ (рис. 9.8) или С410 (Sokkiл) (рис. 9.9).

Для работы с нивелиром необходимо изучить их устройство по рис. 9.7.-9.9.

Рис. 9.7. Устройство нивелира Н3:

2-юстировочные винты круглого уровня;

11-закрепительный винт зрительной трубы;

12-наводящий винт зрительной трубы; 13-цилиндрический уровень;

14-юстировочные винты цилиндрического

б) Поверки нивелиров

Поверки нивелира связаны с его основными осями, которые для нивелиров с уровнем при трубе показаны на рис. 9.10.

Рис. 9.10. Основные оси нивелира:

ОО? — ось вращения нивелира; ww? — ось круглого уровня;

vv? — визирная ось зри­тельной трубы; uu? — ось цилиндрического

уровня при трубе

Основные геометрические условия, которые должны быть соблюдены в таких нивелирах, заключаются в следующем:

1) ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира;

2) вертикальная нить сетки должна быть параллельна оси вращения нивелира;

3) ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси зрительной трубы.

Лабораторные работы по инженерной геодезии

Рекомендовано Ученым советом Вятского государственного университета в качестве учебного пособия

Печатается по решению редакционно-издательского совета Вятского государственного университета

УДК 528.48(07)

Рецензент: заслуженный строитель России, доцент

К.В.Подкопаевский (закрытое акционерное общество

С. М. Чернявский Лабораторные работы по инженерной геодезии: учебное пособие.-

Изложена методика работы с геодезическими инструментами при измерениях, проведён порядок выполнения основных поверок нивелиров и теодолитов.

Основное назначение пособия – облегчить самостоятельную работу студента. Ответы на вопросы, предлагаемые в пособии, позволят студенту осмыслить и закрепить теоретический материал, излагаемый в учебниках, и принесёт пользу при выполнении лабораторных работ и в практическом применении геодезических инструментов

Учебное пособие предназначено для студентов специальностей 270102 и 270105 заочной формы обучения.

Компьютерная вёрстка автора

Подписано в печать Усл. печ. л. 2,75

Бумага офсетная. Печать матричная

Текст напечатан с оригинала — макета, представленного автором.

610000, г. Киров, ул. Московская, 36

Оформление обложки, изготовление – ПРИП ВятГУ.

© С.М. Чернявский 2007

© Вятский государственный университет,2007

Лабораторная работа № 1

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВИЗИРНОГО ЛУЧА

Нивелиры–приборы, предназначенные исключительно для нивелирования, т.е. для определения превышений и высоты точек.

Нивелиры делят по точности на три группы:

— нивелиры технические, обеспечивающие определение превышений на 1 км нивелирного хода со среднеквадратической погрешностью не более мм;

— нивелиры точные, позволяющие определить превышение для такого же хода со среднеквадратической погрешностью не более мм;

— нивелиры высокоточные, позволяющие для такого хода получить превышение со среднеквадратической погрешностью не более мм.

По всей конструкции нивелиры разделяют на следующие типы:

— нивелиры, в которых горизонтальное положение визирной оси контролируется с помощью цилиндрического уровня;

— нивелиры с самоустанавливающейся горизонтальной визирной осью;

— нивелиры с наклонным лучом визирования.

В свою очередь нивелиры с цилиндрическим уровнем подразделяет на две группы:

— нивелиры глухие, в которых труба не отделяется от остальных частей прибора в процессе работы;

— нивелиры с перекладываемой трубой, в которой труба в процессе работы с прибором перекладывается вместе с уровнем в лагерах подставок.

В течение длительного времени последний тип нивелиров в СССР не выпускается.

УСТРОЙСТВА ГЛУХОГО НИВЕЛИРА

НА ПРИМЕРЕ НИВЕЛИРОВ Н-3 и НВ-1

Опорами нивелира служат три подъемных винта 1, проходящие через прорези пластинчатой пружины 2 и ввинченные в трегер 4 (подставку) нивелира (Рис.1).

. В центре пружины 2 расположена неподвижная гайка 3, в которую завинчивается становой винт штатива. Центральная часть трегера выполнена в виде втулки 5 с установленной в ней вертикальной осью зрительной трубы 6. На этой оси закреплено основание зрительной трубы 6, в котором установлены закрепительный 7, наводящий 8 и элевационный 9 винты, а также круглый уровень 10 с юстировочными винтами 11.Круглый уровень 10 предназначен для контроля установки приборов в рабочее положение. Элевационный винт служит для приведения визирной оси нивелира в горизонтальное положение во время взятия отсчета по рейке.

Зрительная труба фокусируется на наблюдаемую точку (рейку) с помощью винта кремольеры 12. Отчетливое изображение сетки нитей зрительной трубы достигается вращением кольца окуляра.

На стороне, противоположной винту кремольеры 12, труба 6 имеет цилиндрический контактный уровень, заключенный в коробку 15. Для освещения этого уровня коробка имеет окно, закрытое стеклом. Юстировочные винты цилиндрического уровня 14 находятся в торце коробки15, обращенные к окуляру, и прикрыты крышкой 16.

Для грубой наводки зрительной трубы 6 на рейку имеется визир 17.

Изображение пузырька контактного уровня 14 через оптические призмы передается в поле зрения зрительной трубы 6, в котором половину контура пузырька мы видим в виде двух кривых 1 и 2 (Рис.2).

Сомкнутое положение этих кривых (на рис.2 заштриховано) соответствует положению пузырька на середине ампулы (нуль-пункт). При параллельности визирной оси зрительной трубы VV и оси UU уровня 14 приведение оси VV в горизонтальное положение производится элевационным винтом 9, который вращают до выведения кривых 1 и 2 в сомкнутое положение.

Нивелир НВ-1 отличается от описанного нивелира Н-3 небольшими конструктивными особенностями. В частности, окно коробки 15 снабжено в нем откидной крышкой с зеркалом на внутренней стороне. Отражающий от зеркала свет обеспечивает более четкое изображение пузырька в поле зрения трубы. У нивелира НВ-1 несколько большая цена деления 14 и величина наименьшего расстояния визирования.

Нивелирные рейки, применяемые для нивелирования по III, IV классам точности, а также для технического нивелирования, изготавливают из дерева целыми или складными длиной 3 и 4 м, исключая рейки специального назначения.

Деления наносят с одной стороны (односторонние рейки) и на обеих сторонах (двусторонние рейки). На двусторонних рейках с одной стороны чередуются черные и белые сантиметровые деления, на другой стороне — белые и красные. Счет делений на черной стороне принят от нуля, совмещенного с нижним концом рейки (пятой рейки). Как правило, при нивелирных работах используют одновременно две рейки. Красная сторона может быть оцифрована по разному. Отсюда, применяемые в работе рейки должны быть одного комплекта. Есть комплекты реек, на которых красная сторона оцифрована сантиметровыми делениями с началом отсчета так же на пяте рейки, имеющим численное значение не нуль, а, например, 4687мм. Есть также комплекты реек, красная сторона которых оцифрована одиннадцатимиллиметровыми делениями с началом отсчета на пяте рейки, имеющим численное значение-нуль.

Каждый дециметр рейки подписан перевернутыми цифрами, что дает возможность в трубу нивелира видеть их прямое изображение. Отсчеты по описанным типам реек берут в миллиметрах, деля на глаз сантиметровые деления (Рис.2).

У реек, применяемых для нивелирования I и II классов, на лицевой стороне смонтирована металлическая лента из специального сплава — инвар. Ее нижний конец закреплен наглухо, а верхний соединен с пружиной, придающей ленте постоянное натяжение силой 20 кг. На полосе имеются две шкалы, смещенные относительно друг друга на 2,5 мм. Для контроля установки таких реек в вертикальное положение, на них закреплены круглые уровни.

Работа с нивелирами нв-1, н-3

Для приведения нивелира в рабочее положение инструмент закрепляют на необходимой высоте на штативе с помощью станового винта. Вращая подъёмные винты, выводят пузырёк круглого уровня в центр концентрических окружностей (нуль-пункт).

Для грубого наведения открепляют закрепительный винт, ориентируясь по прицелу, наводят объектив трубы на рейку и закрепляют закрепительный винт.

Для точного наведения вращают кольцо окуляра до получения резкого изображения сетки нитей. Четкого изображения рейки добиваются вращением винта кремальеры. Наводящим винтом наводят вертикальную нить инструмента на ось нивелирной рейки (Рис.2).

Непосредственно перед взятием отсчета пузырек горизонтального уровня выводят в нуль-пункт, используя для этого элевационный винт и наблюдая через окуляр за менисками пузырька.

СПОСОБЫ ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО НИВЕЛИРОВАНИЯ

Читайте так же:  Нотариус ВДНХ. Нотариус на вднх москва

Метод геометрического нивелирования основан на использовании горизонтального луча визирования, относительно которого с помощью нивелирных реек и производятся измерения. Известны два способа геометрического нивелирования: нивелирование «из середины» и нивелирование «вперед».

При нивелировании двух точек «из середины» нивелир устанавливают на равных расстояниях от этих точек, стремясь, чтобы прибор находился в створе этих точек (Рис.3). В нивелируемых точках устанавливают вертикально рейки. Поочередно, наводя визирный луч на рейки, делают отсчеты и . Для определения величины и знака превышения между точками назначают направление хода, предположим, от точки к точке . Тогда точка является задней, а точка — передней.

Превышение определяется по формуле:

(1)

Если отсчет больше , то превышение получает знак «плюс», что показывает, что точка (В) располагается выше точки (А); при отрицательном знаке превышения передняя точка находится ниже задней. Следует отметить, что величина превышения, определенного при нивелировании «из середины» свободна от погрешности за не параллельность визирного луча относительно оси горизонтального уровня.

При нивелировании вперед нивелир устанавливают над одной из нивелируемых точек (например, А) таким образом, чтобы при наведении трубы на рейку, установленную во второй точке (Б), окуляр прибора находился над первой точкой. Затем измеряют по отвесному направлению от точки (А) до горизонтального луча визирования (центр окуляра) высоту инструмента . Если луч лежит в горизонтальной плоскости, то превышение равно:

, (2)

где отсечет по рейке, установленной на передней по ходу рейке.

Знак превышения показывает взаимное положение точек по высоте. Независимо от способа нивелирования «вперед» необходимо строгое соблюдение горизонтальности луча визирования.

1. Назовите группы по точности.

2. На какие конструктивные типы подразделяют нивелиры?

3. Что используют для крепления нивелира к штативу?

4. Для чего на нивелире установлен круглый уровень?

5. Какую роль выполняет наводящий винт?

6. Как получить в окуляре отчетливое изображение сетки нитей?

7. Каким образом производят фокусировку зрительной трубы на наблюдаемый объект?

8. Почему нивелиры Н-3 и НВ-1 называют «глухими»?

9. Чем отличается нивелир НВ-1 от нивелира Н-3?

10. Для чего в нивелире применяется цилиндрический уровень?

11. Для чего и в какой момент работы с нивелиром вращают элевационный винт?

12. Почему в глухих нивелирах используют контактный уровень?

13. Где располагаются юстировочные винты цилиндрического уровня?

14. Как определить, что пузырек контактного уровня находится в нуль-пункте?

15. Какие рейки называют двусторонними?

16. От какой части рейки и с какой величины ведут счет делений по черно-белой стороне рейки?

17. Какие рейки применяют при нивелировании I и II класса?

18. С помощью чего контролируется вертикальное положение инварных реек?

19. Где должен располагаться нивелир при нивелировании из середины?

20. Как определяют величину превышения при нивелировании 2-х точек из середины?

21. Что показывает знак превышения?

Лабораторная работа № 2

ПОВЕРКИ И ЮСТИРОВКА НИВЕЛИРОВ Н-3 и НВ-1

При работе с прибором должны быть выполнены требования по взаимному расположению его основных осей, которое проверяется рядом действий, производимых в строгой последовательности и называемых поверками.

Устранение же выявленных отклонений от перечисленных условий называют юстировками. На рисунке 4 приведена схема основных геометрических осей глухого нивелира.

J-J – ось вращения прибора;

T-T – ось круглого уровня;

U-U – ось горизонтального цилиндрического уровня;

V-V – визирная (оптическая) ось трубы.

Главным при поверках всех нивелиров является строгое соблюдение последовательности их проведения. Каждая из поверок преследует цель установить, соблюдается ли то или иное условие, взаимоположение осей прибора, нарушение которого может вызвать недопустимые погрешности нивелирования.

1. ОСЬ ТТ КРУГЛОГО УРОВНЯ ДОЛЖНА БЫТЬ ПАРАЛЛЕЛЬНА ОСИ JJ ВРАЩЕНИЯ ПРИБОРА

Тремя подъемными винтами 1 пузырек уровня в нуль-пункт и поворачивают верхнюю часть прибора на 180 0 . Если пузырек в нуль-пункте, то условие выполнено. В противном случае, исправительными винтами 11 перемещают пузырек к нуль-пункту на половину отклонения. После этого все проделанное повторяют до тех пор, пока пузырек после поворота прибора на 180 0 не установится в нуль-пункте.

2. ВЕРТИКАЛЬНАЯ НИТЬ СЕТКИ ДОЛЖНА БЫТЬ ПАРАЛЛЕЛЬНА ОСИ JJ ВРАЩЕНИЯ ПРИБОРА

В защищенном от ветра месте подвешивают отвес, а в 20-30 м от него устанавливают нивелир и приводят винтами 1 пузырек круглого уровня 10 в нуль-пункт. Затем совмещают в поле зрения трубы один из концов вертикальной нити со шнуром отвеса. Если другой конец нити отклоняется от шнура меньше, чем на толщину нити, то условие выполнено. Если же условие нарушено, то слегка открепляют винты, крепящие окулярную часть трубы, и поворачивают ее (вместе с сеткой нитей) так чтобы условие поверки было выполнено.

3. ВИЗИРНАЯ ОСЬ UU ЗРИТЕЛЬНОЙ ТРУБЫ ДОЛЖНА БЫТЬ ПАРАЛЛЕЛЬНА ОСИ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО УРОВНЯ (главное условие)

Эту поверку можно выполнить путем двойного нивелирования одной и той же пары точек: первое нивелирование по способу «из середины», а второе — по способу «вперед».

На местности закрепляют колышками точки А и В на расстоянии в м одна от другой (Рис.3). Строго на середине разбитого отрезка устанавливают нивелир. Приводят его в рабочее положение по круглому уровню и, визируя на рейку в точке (А), берут отсчет по рейке. То же самое выполняют и по отношению к точке (В), беря отсчет . Принимая точку (А) задней, а точку (В) – передней, вычисляют превышение по формуле:

, (3)

Такие же измерения выполняют и по красно-белым сторонам реек и вычисляют превышение

Вычисляют среднее превышение, свободное от погрешности за не параллельность осей JJ и UU и других существенных причин по формуле:

(4)

Далее, эти же точки нивелируют методом «вперед». Для этого нивелир устанавливают на точке (А) и после приведения его в рабочее положение по уровню 10 измеряют высоту инструмента , то есть высоту визирного луча над колышком А. Высоту инструмента измеряют с точностью отсчитывания по рейке. Для этого на колышек устанавливают отвесно рейку 1, надевают на объектив нивелира колпачок 2 с отверстием в центре (Рис.5). Глядя в отверстие колпачка 2 на рейку, выводят в поле зрения трубы острие карандаша 3 и делают метку на рейке. Высота инструмента будет равна отсчету по рейке 1 от ее пятки до карандашной метки.

Визируют на рейку в точке (В), берут отсчет по рейке и вычисляют расчётный отсчет по рейке при выполненном условии поверки (параллельности оси уровня и визирной оси) по формуле:

(5)

При использовании последних формул нужно очень внимательно относиться к знаку величины , который зависит от того, в каком направлении принят ход нивелирования.

Полученное значение сопоставляют с отсчетом . Допустимая разница между этими величинами устанавливается не более 4 мм. Если разница составляет более 4 мм то, не обращая внимания на уровень 14, элевационным винтом 9 наводят зрительную трубу нивелира на отсчет по рейке. Сместившийся пузырек возвращают на нуль-пункт с помощью юстировочных винтов уровня, прикрытых крышкой 16, которая с ослаблением крепежного винта может откидываться.

Поверка и юстировка главного условия требует прочной установки нивелира и осторожного обращения с юстировочными винтами уровня 14 с тем, чтобы визирная ось UU, наведённая на отсчет , не сошла с него.

Поверку и юстировку следует повторить и убедиться в достижении главного условия нивелира.

4. Ось цилиндрического уровня и визирная ось зрительной трубы должны быть расположены в вертикальных параллельных плоскостях (рекомендуемая).

При помощи круглого уровня приводят ось вращения нивелира в отвесное положение, а трубу устанавливают по направлению одного из подъемных винтов и закрепляют. Элевационным винтом пузырек цилиндрического уровня выводят на середину. В направлении трубы, в 30 – 40 м от нивелира на закрепленной колышком точке ставят рейку и, сохраняя пузырек цилиндрического уровня на середине, берут отсчет по рейке. Действуя одним из подъемных винтов (2 – 3 оборота), расположенных перпендикулярно линии визирования, придают нивелиру боковой наклон. При этом следят, чтобы отсчет по рейке не изменился, и замечают положение пузырька цилиндрического уровня. Приводят инструмент тем же боковым подъемным винтом в исходное положение, проверяют отсчет по рейке и, действуя боковым подъемным винтом (2 – 3 оборота), наклоняют нивелир в другую сторону, сохраняя неизменным отсчет по рейке. Если при наклонах нивелира пузырек оставался на середине или в обоих случаях отходил от середины в одну сторону, то условие поверки выполнено. При отклонении пузырька от середины в разные стороны его положение исправляют боковыми исправительными винтами, вращая их до тех пор, пока при наклонах нивелира пузырек не будет оставаться на середине или отходить от нее в одну сторону.

ВОПРОСЫ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

1. Для чего производят поверки нивелира?

2. Что делают, если при повороте верхней части прибора на 180 0 пузырек круглого уровня сместился от центра более чем на одно деление?

3. Каково допустимое отклонение вертикальной нити сетки нитей от шнура отвеса?

4. Как производят поворот сетки нитей?

5. Какое главное условие необходимо проверить при поверках нивелира?

6. Каким образом определяется расчетная величина отсчета при поверке главного условия способом нивелирования «вперед»?

7. Как юстируют горизонтальный уровень нивелира?

Лабораторная работа № 3

ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ УГОЛ И ПРИНЦИП ЕГО ИЗМЕРЕНИЯ

В инженерной геодезии и в топографии задачи, связанные с измерениями на местности, решаются в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Отсюда возникает потребность вести угловые измерения в указанных плоскостях.

Пусть на местности имеются точки: А, В и С, расположенные на разных высотах <рис.1). Среди многих вариантов определения взаимного положения этих точек на плане (то есть на горизонтальной плоскости Р) можем выбрать вариант, по которому исходными измеряемыми данными являются горизонтальные проекции угла и направлений ВА и ВС. Угол , называемый горизонтальным, является мерой двугранного угла с вертикальными гранями S и Т. Он может быть измерен с помощью градуированного горизонтального круга с центром О, находящимся на ребре В указанного двугранного угла. Отсекаемый на круге следами граней S и Т угол , равный углу , может быть определен как разность отсчетов по градуированному кругу.

Из построений на рис.6 видно, что угломерный прибор, предназначенный для измерения горизонтальных углов, должен отвечать следующим основным требованиям:

— иметь градуированный круг;

-обеспечивать возможность установки круга таким образом, чтобы его центр находился на ребре двугранного угла, мерой которого является измеряемый горизонтальный угол;

— обеспечивать возможность приведения градуированного крута в горизонтальное положение;

— иметь возможность воспроизведения граней двугранного угла.

УСТРОЙСТВО ТЕОДОЛИТОВ ТОМ, Т30, 2ТЗ0

Основным отличием оптических теодолитов от верньерных является то, что лимбы горизонтального и вертикального кругов в них выполнены из стекла. Это позволяет с помощью специальной оптической системы «высвечивать» отсчеты по обоим кругам в поле зрения одного микроскопа, находящегося рядом со зрительной трубой.

В оптических теодолитах отсутствуют алидада в их привычном понимании. Штрихи (индексы), по которым берут отсчеты, нанесены на специальную линзу, заключенную в полости оси вращения трубы. Под алидадой в оптических теодолитах подразумевается вся подвижная часть теодолита, находящаяся над трегером и включающая: горизонтальный круг, подставки трубы, вертикальный круг и трубу.

Конструкции теодолитов ТОМ, ТЗ0, 2Т30 по существу малo чем отличаются одна от другой. Теодолиты ТЗО и 2ТЗО по внешнему виду совершенно не отличаются друг от друга.

На рис. 7 и 8 представлены теодолиты ТОМ и Т30 (2ТЗО) с одинаковой нумерацией их частей и деталей.

Трегер 4 через пластинчатую пружину 2 и гайку 26 прикреплен к днищу футляра 1, на котором имеются петли 25 для крепления футляра. При установке теодолита на штатив становой винт сквозь отверстие в днище закручивают в гайку 26. В трегере 4, снабженном подъемными винтами 3, установлены: ось вращения лимба горизонтального круга, закрепительный 5 и наводящий 6 винты этого лимба.

Выше трегера расположена подвижная часть прибора, называемая алидадой. В горизонтальном круге 7 находятся: стеклянный лимб, закрепительный 8 и наводящий 9 винты алидады, цилиндрический уровень 12 с исправительными винтами 13.

Рис.7

Алидада несет на себе две стойки 10 зрительной трубы 11. В одной из стоек установлены: закрепительный винт 14 (в теодолите ТОМ он имеет вид флажка) и наводящий винт 15 зрительной трубы. В другой стойке сделано отверстие, снабженное откидным зеркалом-крышкой 16, для прохождения света в оптическую систему теодолита. В этой же стойке расположен вертикальный круг 17 со стеклянным лимбом. На горизонтальной оси вращения 18, установленной на стойках 10, закреплена зрительная труба 11 и трубка микроскопа отсчетного устройства 19. На зрительной трубе теодолитов ТОМ и 2Т30 помещен цилиндрический уровень 20, который прикрывается крышкой 21, снабженной зеркалом для наблюдения за пузырьком. Для предварительного наведения зрительной трубы на наблюдаемую точку, на трубе установлены прицельные устройства 22. На теодолитах Т30 и 2Т30 они представлены коллиматорными визирами, а в теодолите ТОМ состоят из мушки и прорези. Возле окуляров на зрительной трубе и трубке микроскопа расположены кольца 23, с помощью которых получают четкое изображение сетки нитей и отсчетного устройства теодолита. Для фокусировки трубы на наблюдаемую точку в теодолите ТОМ применено кольцо кремальеры 24, а в теодолитах Т30 и 2Т30 – маховик кремальеры, расположенный на одной из стоек 10.

Комплект принадлежностей теодолитов включает окулярную насадку, позволяющую производить визирование под большими углами наклона (до 75°) и съемную буссоль для измерения магнитных азимутов направлений на наблюдаемую точку.

Наличие при зрительных трубах уровней, позволяет использовать теодолиты ТОМ и 2Т30 для геометрического нивелирования IV класса.

ОТСЧЕТНЫЕ УСТРОЙСТВА ТЕОДОЛИТОВ ТОМ, ТЗО, 2ТЗО

Отсчеты: Г 355 0 27’0; В 0 0 32’0 (ТОМ)

Отсчеты: Г 150 0 53’5; В 357 0 23’5 (Т 30)

Отсчеты: Г 112 0 17’7 (2 Т 30) Г 258 0 43’5

В 2 0 47’0 В — 5 0 43’5

Отсчеты по обоим кругам теодолитов читаются в поле зрения микроскопов по указательному штриху ВГ (рис.9 и 10) или по градусным штрихам лимбов на шкале микроскопа (рис.11). Буквенное обозначение указательного штриха указывает на название лимбов: В — вертикальный лимб, Г – горизонтальный лимб.

Отсчетный микроскоп 19 включает в себя оптическую призму i , объектив j и окуляр k. Объектом поля зрения микроскопа является линза-конденсор h с указательным штрихом или целой шкалой. Деления вертикального лимбa В и горизонтального лимба Г проектируются на линзу h путем использования специальной оптической системы.

Оптическая схема отсчетного устройства изображена на рисунке 12.

Лучи света, исходящие из освещенной среды, отражаясь в откидном зеркале 16, через окно a попадают в полость прибора, проходят через вертикальный стеклянный лимб В, «высвечивая» его деления. Лучи идут к оптической призме b, преломляются в ней и через линзы с и d попадают на горизонтальный стеклянный лимб Г.

После прохождения через лимб Г и призму е, лучи направляются через линзу f к призме g и, вдоль пустотелой оси 16 вращения зрительной трубы 11, попадают на линзу-конденсор h, проектируя на ней деления обоих лимбов В и Г.

В результате мы получаем поле таким, каким оно изображено на рис. 9, 10 и 11, соответственно для теодолитов ТОМ, Т30 и 2ТЗ0.

Теодолиты ТОМ и Т30 снабжены штриховыми микроскопами. Отсчеты берут по указательному штриху ВГ (рис.9). Буквенное обозначение этого штриха определяет и названия лимбов — вертикальный лимб и горизонтальный. Цена делений лимбов этих теодолитов 10′ и их длина достаточна для того, чтобы по штриху ВГ отсчитывать с точностью до 0,1 деления, то есть .

В теодолитах 2Т30 применены шкаловые микроскопы с ценой деления 5′. Отсчеты берут по штрихам, нанесенным на лимбе через 1°.

Шкала микроскопа, предназначенная для отсчетов по вертикальному кругу, имеет двойную оцифровку делений. Обратная оцифровка со знаком минус применяется тогда, когда в пределах шкалы находится градусный штрих лимба оцифрованный также со знакомминус, В качестве примера на рисунке 11 взят отсчет – .

При описанной системе отсчетов деления каждого лимба «высвечиваются» только с одной стороны, а не с двух противоположных сторон, как берут отсчеты по вернъерным теодолитам. Отсюда каждый отсчет таит в себе погрешность за эксцентриситет алидады. Угол, измеренный одним полуприемом, также будет содержать эту погрешность. Чтобы исключить погрешность за эксцентриситет алидады из значения измеренного угла, нужно «уравновесить» отсчеты, взятые при одном полуприеме, отсчетами, взятыми при другом полуприеме по другой, противоположной стороне лимбов. Поэтому измерение углов оптическими теодолитами при двух полуприемах -КП и КЛ является важным не только для исключения коллимационной погрешности (как при верньерных теодолитах), но и для исключения погрешности за эксцентриситет алидады.

Принимается, что погрешность отсчетов для всех трех марок теодолитов может быть приравнена величине ; а погрешность измерения угла одним полным приемом составляет .

Вопросы для самопроверки

1. В чем состоит принципиальное отличие оптических теодолитов от верньерных?

2. В чем заключаются преимущества оптических теодолитов в сравнении с верньерными теодолитами?

3. Какие отсчетные микроскопы в оптических теодолитах вы знаете? В чем состоит их отличие один от другого?

4. Как при работе с оптическими теодолитами предусматривается бороться с погрешностью за эксцентриситет алидады?

5. В чем заключается роль цилиндрического уровня на горизонтальном круге теодолитов ТОМ, ТЗО и 2Т30?

6. В чем заключается роль цилиндрических уровней на трубахтеодолитов ТОМ и 2Т30?

7. В чем заключается роль компенсаторов в оптических теодолитах?

Лабораторная работа № 4

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2020 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.029 с) .

Добавить комментарий

Ваш адрес электронной почты не будет опубликован.