Файл: Новая геодезическая техника и ее применение в строительстве учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 123

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

круг оптического центра объектива О), то сетка нитей переходит в положение С\, и при отсутствии компенсации по рейке был бы

взят отсчет Я ь Перемещение

сетки

нитей

составляет отрезок

СС,.

 

 

 

 

ССХ =

fa,

 

 

(IV. 15)

где f — эквивалентное фокусное

расстояние

объектива.

 

 

Нити подвеса

 

05ъектив

А

/ Ч

В

Окуляр

 

 

 

Сетка

нитей

5)

s~7

с

 

 

4 Н

 

ос

О х

 

Ч5°-Кное-

7 / к

 

 

 

Рис. IV.5. Принципиальная схема

компенсатора

НС-4:

а — схема подвески компенсатора; б — х о д

лучен при горизонтальном

и наклоненном положении трубы нивелира

 

Для компенсации возникающей погрешности нужно, чтобы изображение правильного отсчета Я переместилось на отрезок CCi в новое положение сетки нитей С ь

При наклоне трубы на угол а отражающая грань призмы 1 наклонится на угол Кма и займет положение Г. Отражающая грань призмы 2 наклонится на угол а в направлении, противопо­ ложном наклону призмы 1 и займет положение 2'. Полагая, что из-за малости угла наклона а изменение расстояния / и S мало, можно принять, что смещение сетки нитей Арпо вертикали

A 1 = 2Z/C„«,

 

(IV. 16)

где / — расстояние по лучу между отражающими гранями

призм

1 а 2 (см. рис. IV.5); 2/См а угол между

отвесной линией

и ви­

зирным лучом на участке между призмами

/ и 2 при наклонном

положении нивелира.

132


Смещение А2 будет

 

 

 

 

 

A2 = 2Sa(/C„+ 1),

(IV. 17)

здесь 5 — расстояние по лучу между отражающей гранью

приз­

мы 2 и сеткой нитей.

 

 

 

 

Для компенсации

необходимо

выполнение

следующего ус­

ловия:

 

 

 

 

 

СС1 = Дх

+ А2

 

 

или

 

 

 

 

fa = ыа + 2Sa(/C„ + 1),

 

(IV. 18)

откуда

 

 

 

 

KM = (f-2S)/[2(l

+ S)],

 

(IV. 19)

и далее, задаваясь параметрами f, S я I находят

геометрические

размеры подвески по формуле (IV. 10).

 

 

К особенностям конструкции нивелира относится отсутствие

закрепительного винта

трубы. Его

заменяет фрикционная

осе­

вая пара, создающая трение, необходимое для точного наведе­

ния трубы бесконечным микрометренным винтом

4 (см. рис.

IV.4). Для грубого поворота трубы берутся за корпус, и, прео­

долевая

трение фрикционной пары, поворачивают

нивелир в

нужном

направлении.

 

Нивелир НС-4 хорошо зарекомендовал себя в эксплуатации. Высокое качество изображения, малая зависимость положения визирного луча от нагревания прибора, быстрое и надежное дем­ пфирование обеспечивают необходимую точность измерений и значительное повышение производительности труда.

• Н и в е л и р Т Н - 6 (технический нивелир 6-й модели) разрабо­ тан Всесоюзным научно-исследовательским институтом горной гермеханики и маркшейдерского дела (ВНИМИ). Он предназ­ начен для технического нивелирования в подземных и наземных условиях, удобен при выполнении изыскательских и особенно разбивочных работ, при выносе точек с заданной проектной от­ меткой. В нивелире применен оптико-механический компенса­ тор. Нивелир снабжен горизонтальным кругом и нитяным даль­ номером, что позволяет применять его на равнинной местности вместо тахеометра для съемки ситуации и рельефа. Технические данные нивелира:

Увеличение зрительной

трубы

20X

Угол поля зрения . . .

1°30"

Коэффициент

нитяного

дальномера . . .

100

Наименьшее

расстояние

визирования . .

0,9 м


Цена деления круглого уровня . . . .

.

20'

 

Диапазон работы компенсатора

 

30'

 

Цена деления горизонтального круга .

.

 

Масса:

 

 

 

нивелира с футляром

 

1,4

кг

штатива

 

3,5

кг

Среднеквадратичная погрешность опре­

 

 

деления превышения при длине луча

до

 

 

100 м

 

4

мм

Нивелир (рис. IV.6,a) имеет вид вытянутого вертикального цилиндра 3, закрытого сверху крышкой, на которой установлен круглый уровень 1 с зеркалом. Для грубой ориентировки прибо­ ра имеется визир 8 коллимационного типа, установленный рядом с окуляром трубы 9. Прибор не имеет закрепительного и наво­ дящего винтов. Вращение нивелира на 360° и установка в нуж­ ном азимуте осуществляются от руки. Зрительная труба удержи-

Рис. IV.6. Нивелир ТН-6;

а — общий вид; 6 — оптическая схема (вид сверху) и х о д лучей

вается в нужном направлении за счет фрикционного трения осе­ вой пары.

Зрительная труба ломаная. Стабилизация линии визирова­ ния осуществляется посредством подвешенного на горизонталь­ ной оси на приборных шарикоподшипниках блока (рис. YV.6,6), состоящего из объектива 11, отклоняющего зеркала 13 и сетки нитей 14.

134

Демпфирование колебаний компенсатора — магнитное. Пе­ рефокусировка изображения осуществляется поступательным перемещением зеркала 12 посредством кремальеры 2 (см. рис. W.6,a). Коленчатый окуляр содержит собственно окуляр 15 и оборачивающую систему, дающую прямое изображение рейки. Окуляр 9 поворотный, позволяющий наблюдателю производить отсчеты стоя у прибора слева, справа или глядя сверху. Для перемещения визирного луча при поверке главного условия ни­ велира служит оптический клип 10, который можно поворачи­ вать в плоскости, перпендикулярной оптической оси объектива.

Нивелир

снабжен

выдвижным устройством,

состоящим

из

штанги 6

(см. рис. lV.6,a) и стопорного рычага

7. Это устройство

позволяет

изменять

горизонт инструмента в пределах 500

мм.

Его выгодно применять в следующих случаях: установке линии визирования на заданном горизонте инструмента (при выносе проекта в натуру по вертикали); для контроля нивелирования на станции путем изменения высоты инструмента; на затяжных подъемах, когда при взгляде назад или вперед линия визирова­ ния проходит выше или ниже рейки и т. п.

Нивелир укомлектован опорной пластиной, позволяющей устанавливать его на штативе любого типа.

Н и в е л и р Н Т (нивелир технический с контактным уров­ нем) предназначен для технического нивелирования при геоде­ зических изысканиях и выносе проекта в натуру по вертикали. Нивелир снабжен горизонтальным кругом и нитяным дальноме­ ром, что позволяет применять его на равнинной местности для

съемки

ситуации

и

рельефа,

взамен

тахеометра.

Технические

данные

нивелира:

 

 

 

 

 

 

 

 

Увеличение

зрительной

трубы

 

23X

 

 

Угол

поля

зрения

 

 

' 1°30'

 

 

Наименьшее расстояние

визирования . .

1,5

м

 

 

Цена

деления

контактного уровня

. . .

45"

 

 

 

Цена

деления

круглого

уровня

. . . .

10'

 

 

 

Цена деления горизонтального круга . . 1°

 

 

 

Температурный диапазон работы

прибора

4 0 + 5 0 о С

 

Среднеквадратичная погрешность на 1 км

 

 

 

 

хода

 

 

:

 

15

мм

 

 

Масса

(нивелира/штатива)

1,7/4,5

кг

Отличительной особенностью нивелира (рис. IV.7) является применение шаровой пяты 7 для горизонтирования прибора вза­ мен подставки с подъемными винтами. Зрительная труба 1, 4— прямая с внутренней фокусировкой 15, снабжена элевационным винтом 6. Грубая установка нивелира на шаровой пяте 7 производится по круглому уровню 17. При этом нивелир накло­

няют

рукояткой станового винта 9, становой винт

10 при

этом

вывинчивают

на

1—1,5 оборота. Нивелир имеет

движение по

азимуту на

360°,

закрепительного и наводящего

винтов

нет.

Для

поворота

трубы берутся за кожух 13 и, преодолевая

фрик-

135


ционное трение осевой пары, визируют поверх удлиненной муш­ ки 2 и устанавливают трубу в нужном направлении. Установка линии визирования и оси контактного уровня на параллельность (выполнение главного условия) производится с помощью ис­ правительных винтов 14 уровня.

 

 

 

Рис.

IV.7. Нивелир НТ:

 

 

а — внд

сбоку; б — вид со стороны

окуляра;

в — поле зрения окуляра: / — зрительная

труба; 2— прицельное устройство

(мушка);

3

откидное зеркало; 4 — окуляр;

5—

заслонка, закрывающая исправительные

винты

уровня; 6 — элевацнонныи винт;

7 —

шаровая

пята; 8 — штатив;

9 — рукоятка

станового винта; 10 — становой

винт;

/ / —

винты,

скрепляющие подставку с

корпусом;

12 — горизонтальный круг;

13 — кожух;

14 — исправительные

винты

уровня; 15 — кремальера д л я внутренней

фокусировки

изображения; 16 — зеркало;

17 — круглый

уровень; 18 — исправительные винты

круг­

 

 

 

 

лого

уровня

 

 

 

•Вид поля зрения трубы дан

на

рис. IV.7, в. j,

 

 

В процессе

работы при

переходах с точки на точку нивелир

со штатива не

снимается.

При

необходимости ножки

штатива

сдвигаются и с помощью ремня нивелир со штативом переносит­ ся за спиной.

§ IV. 4. Поверки нивелиров, предназначенных для технического нивелирования

У нивелиров НС в лабораторных условиях и на специальном оборудовании исследуются диапазон действия компенсатора, точность самоустановления линии визирования в горизонталь-

136


ное положение и т. п. Необходимость эпизодического

(раз

в год

в начале полевого сезона) выполнения этих исследований

свя­

зана с «вековым старением» деталей компенсатора,

изменением

длины и упругости нитей подвеса; смещением центра тяжести подвешенного элемента из-за проникновения и оседания пыли, влаги и т. п.

Нивелирам НС присущи незначительные систематические по­ грешности, обусловленные невыполнением главного условия — горизонтальности луча визирования. Но и после выполнения глав­ ного условия имеют место его нарушения при наклонном поло­ жении вертикальной оси вращения нивелира; эта погрешность, называемая недо-или перекомпенсацией, в общем случае несим­ метрична относительно наклона нивелира вперед и назад, или влево и вправо. Так как установка нивелира на станции в ра­ бочее положение производится по круглому уровню, ось которо­

го из-за малой установочной базы

(расстояния

между

ис­

правительными

винтами) в процессе

тряски

и

других

при­

чин изменяет

свое положение, то

одним из

основных

ус­

ловий исключения заметных систематических ошибок является ежедневное независимое приведение оси круглого уровня па­ раллельно оси вращения нивелира. В процессе работ, особенно при проложении ходов, следует пузырек круглого уровня приво­ дить в нульпункт возможно точнее.

Далее рассматриваются поверки, выполняемые в полевых (эксплуатационных) условиях. Под поверками подразумевают комплекс действий, необходимых для проверки и выполнения условий, которым должен удовлетворять прибор для геометри­ ческого нивелирования.'

1. О с ь к р у г л о г о ( у с т а н о в о ч н о г о ) у р о в н я д о л ­ ж н а б ы т ь п а р а л л е л ь н а в е р т и к а л ь н о й о с и в р а ­ щ е н и я н и в е л и р а . Устанавливают уровень по направлению двух подъемных винтов и приводят ими пузырек уровня в нульпункт. Поворачивают трубу нивелира на 180°. При смещении пузырька более, чем на lU деления производится исправление положения уровня. Для этого, действуя исправительными вин­ тами уровня, смещают пузырек на половину дуги отклонения. Поверку повторяют 2—3 раза до выполнения условия с точнос­ тью до 0,1—0,2 деления. Тщательность выполнения этой повер­

ки особенно необходима для нивелиров

НС.

 

 

 

2. Г о р и з о н т а л ь и а я н и т ь с е т к и н и т е й д о л ж н а

б ы т ь п е р п е н д и к у л я р н а

в е р т и к а л ь н о й

о с и в р а-

щ е и и я и и в е л и р а. Приводят ось вращения нивелира

в от­

весное положение

по круглому

уровню.

Устанавливают

в

20—

50 м от прибора

нивелирную

рейку и наводят на

нее

сначала

левым, а затем правым краем поля зрения и выполняют отсчеты по горизонтальной нити сетки нитей. Горизонтальная нить счи­ тается, установленной правильно, если разность отсчетов не пре­ вышает 1 мм. При наличии перекоса сетки нитей на большую ве-

137