Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Самостоятельная работа № 1.
«Исследование нивелира. Поверки и измерение превышений.»
Пояснение. Устройство технического нивелира Н 3
Цель работы: изучить устройство технического нивелира Н 3, научиться брать отсчеты.
Общие сведения
Нивелирование – процесс измерения превышения одних точек местности над другими.
Нивелир – геодезический прибор, предназначенный для измерения превышения между двумя точками при помощи горизонтального визирного луча и двухсторонних шашечных реек с сантиметровыми делениями на обеих сторонах.
Основными частями нивелира являются:
- зрительная труба;
- цилиндрический уровень при трубе;
- элевационный винт;
- установочный круглый уровень;
- закрепительный и микрометренный винты азимутального вращения;
- трегер.
Репер – постоянный знак закрепления нивелирного хода.
Геометрическое нивелирование – определение превышений горизонтальным лучом визирования при помощи нивелира и нивелирных реек.
Неравенство плеч на станции – расхождение в расстояниях от нивелира до задней и передней реек.
Главное условие нивелира – ось уровня при трубе должна быть параллельна визирной оси трубы.
Превышение одной точки относительно другой – разность отметок этих точек.
Станция нивелирования – точка стояния нивелира, на которой выполняется измерение превышения.
|
Рис. 1. Станция нивелирования: |
Рис. 2. Нивелир Н 3:
1 – элевационный винт уровня; 2 – зрительная труба; 3 – корпус контактного цилиндрического уровня; 4 – целик; 5 – винт фокусировки трубы; 6 – закрепительный винт зрительной трубы; 7 – наводящий (микрометренный) винт трубы; 8 – круглый установочный уровень; 9 – подъемный винт; 10 – пружинящая пластинка
Рис. 3. Поле зрения нивелира Н 3
Последовательность выполнения работы
1. Изучить устройство нивелира, на рисунке подписать все его части.
2. Научиться производить отсчеты по рейке, по средним и дальномерным нитям.
1. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира.
При проверке, подъемными винтами подставки пузырек круглого уровня приводят в нуль-пункт и верхнюю часть нивелира поворачивают на 180 вокруг оси ращения нивелира. Если пузырек остался в нуль-пункте -условие выполнено. Если же отклонился, вращением юстировочных винтов его возвращают к центру ампулы до половины дуги отклонения. Проверку повторяют.
2. Горизонтальная нить сетки должна быть перпендикулярна к оси вращения нивелира. Вращая зрительную трубу наводящим винтом, следят, изменяется ли отсчет при перемещении изображения рейки от одного края поля зрения к другому. Если отсчет изменяется больше чем на 1 мм, диафрагму с сеткой необходимо развернуть в требуемое положение, ослабив крепящие ее винты.
3.Ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси зрительной трубы. Это условие, называемое главным, проверяют двойным нивелированием пары точек способом "из середины" и "вперед"(рис.4). Для этого закрепляют неподвижно две нивелирные рейки
на расстоянии 60-90 м, а нивелир устанавливают между ними на середину с погрешностью 1 м. Расстояния до реек измеряют нитяным дальномером. Определяют превышение между рейками при двух горизонтах прибора, как разность отсчетов на заднюю и переднюю рейки. Превышение, полученное при одном горизонте прибора, не должно отличаться от превышения, полученного при втором горизонте прибора, не более 3 мм. Затем выбирают вторую станцию на расстоянии предела фокусирования (2...3 м) от одной из реек и берут по ней отсчет, который считают свободным от влияния непараллельности оси цилиндрического уровня и визирной оси. Используя этот отсчет и превышение, полученное на первой станции вычисляют отсчет по дальней рейке. Если вычисленный отсчет отличается от наблюдаемого более чем на 3 мм, устанавливают вычисленный отсчет на
Рис.4. Поверка главного условия нивелира
рейке элевационным винтом, а исправительными винтами цилиндрического уровня (двумя вертикальными, предварительно ослабив один горизонтальный) приводят пузырек на середину.
Поверки нивелиров
В нивелирах поверяется выполнение следующих основных условий.
Условие 1. Ось установочного круглого уровня должна быть параллельна вертикальной оси вращения нивелира. Либо, ось установочного цилиндри-ческого уровня должна быть параллельна плоскости горизонта.
Условие 2. Горизонтальная нить сетки нитей должна быть параллельна плоскости горизонта.
Условие 3. Главное условие нивелира. Визирная ось зрительной трубы должна быть горизонтальной.
Условие 1 проверяется перед каждой работой в одной смене, либо перед циклом измерений.
Условие 2 проверяется в тех случаях, когда требуется работа по крайним частям горизонтальной нити (например, при разбивке горизонтальной плоскости). Кроме того, это условие дополнительно проверяется после вы-полнения поверки по условию 3. В любом случае периодичность поверки этого условия должна быть не реже одного раза в неделю.
Условие 3 проверяется в следующих случаях:
- перед каждым циклом измерений в начале рабочего дня;
- при необходимости измерений при неравных расстояниях от нивелира до реек;
- при обнаружении постоянных значительных расхождениий в превыше-ниях на станциях нивелирования из середины;
- после транспортировки прибора;
- после механических ударов по прибору, его падении и др., что было замечено в процессе выполнения работ.
При выполнении поверок нивелир должен быть установлен в рабочее положение.
Поверки необходимо выполнять в последовательности указанных выше условий: 1, 2, 3.
Поверка 1. (Выполнение условия 1).
1. Расположить круглый уровень по направлению на один из подъемных винтов подставки и тщательно вывести его пузырек на середину ампулы.
2. Повернуть корпус нивелира на 180о. Если пузырек уровня не вышел при этом за пределы двойного кольца сетки уровня, то условие считают выполненным.
Если отклонение пузырька от середины ампулы больше допустимого, то половину этого отклонения устраняют подъемными винтами подставки (в соответствии с направлением отклонения), а другую половину – юстиро-вочными винтами уровня.
Поверку повторяют на другом винте подставки до тех пор, пока при любом положении корпуса нивелира пузырек уровня будет оставаться в допустимых пределах сетки ампулы.
Поверка установочного цилиндрического уровня выполняется так же, как и установочного уровня теодолита.
Поверка 2. (Выполнение условия 2).
1. Навести последовательно крайний левый и крайний правый края центральной горизонтальной нити сетки нитей на рейку с миллиметровыми делениями, установленную на расстоянии 4 – 5 м от нивелира, и взять по ней отсчеты. Если отсчеты отличаются, то необходимо ослабить закрепительные винты сетки и провернуть ее до необходимого положения, контролируя по отсчетам на рейке.
Здесь в качестве визирной цели можно использовать и рейку с сантиметровыми делениями, которую следует установить в 20 – 25 м от нивелира.
Поскольку предприятие-изготовитель гарантирует перпендикулярность горизонтальной и вертикальной нитей сетки, то поверку 2 можно выполнить с использованием отвеса, на который следует навести вертикальную нить. Условие 2 выполнено при совпадении вертикальной нити сетки нитей зрительной трубы с ниткой отвеса. В противном случае сетку необходимо довернуть на необходимый угол. Для этого следует снять с сетки нитей защитный колпачок, ослабить соответствующие винты сетки и вручную провернуть сетку до соблюдения необходимого условия. После этого винты сетки последовательно в несколько приемов закрутить.
После юстировки сетки поверку следует повторить (целесообразно другим способом).
Поверка 3. (Поверка выполнения главного условия нивелира).
Визирная ось зрительной трубы нивелира должна быть параллельна оси цилиндрического уровня.
Эта поверка является весьма ответственной. Она должна выполняться с большой частотой, поскольку нарушение главного условия происходит даже при сравнительно незначительных механических воздействиях, а также и при воздействии внешней температуры. Особенно это важно при выполнении высокоточных, точных и специальных работ повышенной точности, которые требуют выполнения данной поверки в начале каждого рабочего дня, а при необходимости и в течение рабочего дня.
Нивелир с уровнем при зрительной трубе
1. Выбрать на местности на расстоянии 70 – 80 м друг от друга две точки А и В и закрепить их деревянными колышками с гвоздями в их верхней части, либо металлическими штырями со сферической головкой, либо уста-новить в этих точках специальные нивелирные башмаки.
2. Установить нивелир посредине (рис. 5, станция 1) между точками так, чтобы расстояния до них были одинаковыми (с разностью плеч не более 1 м). При поверке высокоточных и точных нивелиров целесообразно раз-ность плеч выдерживать не более 0,2 м. Это можно выполнить промером рулеткой или использовать для этого нитяный дальномер зрительной трубы нивелира. Число сантиметров между дальномерными нитями сетки нитей по рейке, установленной в точке А или В и видимой в зрительную трубу, соответствует числу метров от нивелира до рейки.
Рис. 5. Поверка выполнения главного условия нивелира
3. Определить превышение hВо т. В над точкой А по двум сторонам реек при двух горизонтах прибора.
Для изменения горизонта прибора (высоты визирного луча над поверх-ностью земли) необходимо нивелир переставить на том же месте с изменением его высоты примерно на 10 см и снова установить его в рабочее положение.
Полученное превышение равно среднему превышению, определенному из двух горизонтов прибора.
4. Переместиться с нивелиром к точке А и установить его за ней (в 3 – 4 м от нее) примерно в створе на т. В (станция 2). Определить превышение hВ т. В над т. А при двух горизонтах прибора.
5. Сравнить полученные превышения. Превышение hВо, полученное при нивелировании из середины, считается точным, не содержащим погрешностей. Если же ось цилиндрического уровня будет не параллельна визирной оси зрительной трубы нивелира, то в превышение hB будет входить погрешность из-за невыполнения главного условия (Δh = hB – hBo).
Угол i между осью цилиндрического уровня и визирной осью зритель-ной трубы определится по формуле
,
где l – расстояние от нивелира до рейки В; ρ= 206265".
Если значение угла i допустимо, то главное условие нивелира считают выполненным. Для технических нивелиров i < 45", для точных – i < 15", для высокоточных – i < 10".
Зная величину l, можно определить допустимое отклонение Δh в превы-шениях, полученных на станциях 1 и 2:
.
Например, для точного нивелира, при l = 75 м , = 6 мм.
При тех же условиях поверки для высокоточного нивелира Δh = 4 мм, для технического Δh = 17 мм.
Если полученное значение i (или Δh) превышает допустимое, то выпол-няют юстировку.
6. Вычисляют правильный отсчет на т. В по черной стороне рейки, соответствующий горизонтальному положению визирной оси зрительной трубы на последнем горизонте прибора,
bПР = аА(ЧЕРН. Ст. 2) - hBo
7. Элевационным винтом устанавливают по рейке В правильный отсчет bПР. В это время пузырек цилиндрического уровня уйдет из среднего поло-жения.
8. Юстировочными винтами цилиндрического уровня зрительной трубы привести его пузырек на середину (по изображению его концов в поле зрения трубы). Для этого немного ослабить боковые винты хвостовика уровня и вращением в противоположные стороны вертикальных юстировочных винтов перемещать хвостовик. Необходимо следить за тем, чтобы хвостовик уровня был после каждого шага его подвижки зажат вертикальными винтами. После установки пузырька уровня на середину боковые винты снова зажать.
Группа ________________ Форма №1 к СР01
(образец выполнения СР01)
Бригада №1.
Состав бригады:
Поверка нивелира.
A1 Задний отсчет
a1 = mm
A2 передний отсчет
a2 = mm 1- высота нивелира = mm
x- ошибка 2 - высота нивелира = mm
|
№ тчк |
Высота инструмента над точкой V, мм |
Отсчеты а по рейкам, мм |
(V1+V2)-(a1+a2) |
Угол i |
|
1 |
1420 |
1410 |
281-278=+3 |
I=’ |
|
2 |
1390 |
1370 |
||
|
∑281 |
∑278 |
d = расстояние между точками
ρ’’ = 206265
ВЫВОДЫ по поверкам: Прибор в рабочем состоянии.
А
х
х
d=80
0,5d
0,5d
h
2м