 |
Устройство нивелиров с компенсаторами
|
|
|
|
 |
Точный нивелир Н-3К (рис. 37, а) относится к нивелирам с самоустанавливающейся линией визирования. Приближенное горизонтирование нивелира осуществляется по круглому уровню 1 с помощью подъемных винтов, имеющих укрупненный шаг резьбы. Для юстировки линии визирования (при поверке основного геометрического условия) в оправе сетки нитей имеются два юстировочных винта, позволяющие перемещать сетку нитей в вертикальном направлении. При грубом наведении нивелира на рейку зрительная труба достаточно легко поворачивается рукой и фиксируется в нужном положении без зажимного винта. Точное наведение трубы осуществляется вращением одной из двух головок 2 бесконечного наводящего винта. Закрепительного винта нивелир не имеет. Фокусирование зрительной трубы осуществляется кремальерой 3.
Увеличение зрительной трубы составляет 30×. Труба нивелира перископическая, поэтому высота прибора должна измеряться относительно оптического центра объектива.
Нивелир снабжен призменным компенсатором оптико-механического типа. Оптическая схема прибора приведена на рис. 37, б. Между объективом 1 с фокусирующей линзой 3 и сеткой нитей 5 с окуляром 6 размещены подвешенная на скрещивающихся стальных нитях 8 призма 7 (чувствительный элемент компенсатора) и скрепленная с корпусом зрительной трубы 2 призма 4. Нити подвески скрещиваются в центре тяжести 9. Гашение колебаний подвесного устройства компенсатора обеспечивается воздушным демпфером 10 поршневого типа. Геометрические параметры оптической схемы зрительной трубы подобраны таким образом, что при наклоне трубы на некоторый угол произойдет его компенсация, т.е. визирный луч вновь займет горизонтальное положение.
|
|
|
Компенсатор нивелира Н-3К работает при углах наклона оси вращения прибора в пределах ±15¢, нивелира 2Н-3КЛ – ±25¢; точность установки визирной оси в горизонтальное положение соответственно ±0,5² и ±0,2².
Технический нивелир Н-10КЛ (рис. 38, а) – прибор с самоустанавливающейся линией визирования. Зрительная труба нивелира 3 – 4 прямого изображения, включая компенсатор и другие оптические детали, заключена в термоизоляционный кожух. Нивелир имеет горизонтальный круг 1 с ценой деления лимба 1°; точность отсчета по индексу составляет 0,1°.
Нивелир не имеет наводящего винта, зрительную трубу наводят на рейку вращением верхней части прибора рукой. Предварительная установка нивелира осуществляется подъемными винтами по круглому уровню 5 с ценой деления 10¢. Для исправления положения визирной оси имеются юстировочные винты сетки нитей.
Призменный компенсатор нивелира обеспечивает установку визирной оси в горизонтальное положение при наклоне подставки в пределах + 20¢ с точностью до 1¢. Оптическая схема зрительной трубы нивелира приведена на рис. 40, б. Луч света через объектив 6 попадает на отражающие грани большой пентапризмы 7, изменяя его направление на 90°, после чего поступает на чувствительный элемент 11 компенсатора маятникового типа. Претерпев в призме 7 двукратное отражение, луч попадает в малую пентапризму 8, которая, изменив его направление еще раз на 90°, направляет в систему линз окуляра 9, 10. Пентапризмы укреплены неподвижно, прямоугольная призма, заключенная в подвижную раму, подвешена на двух подшипниках. Фокусировка зрительной трубы осуществляется перемещением призмы 8 в вертикальной плоскости при помощи кремальеры 2.
Модифицированная модель нивелира 2Н-10КЛ отличается наличием в его конструкции ряда технических новшеств: литой кожух уменьшенных габаритов, бесконечная передача наводящего винта, арретир и кнопкотолкатель компенсатора, визир на кожухе, увеличенный шаг подъемных винтов и др. Это позволило существенно повысить точность определения превышений этим нивелиром.
|
|
|
Взятие отсчетов по рейкам
При производстве геометрического нивелирования каждому нивелиру придаются две однотипные нивелирные рейки, которые служат мерными приборами для определения превышений.
При нивелировании IV класса и технического нивелирования обычно используют 3-4 метровые двусторонние (черная и красная стороны) шашечные рейки с сантиметровыми делениями. На основной (черной) стороне рейки деления возрастают от нуля, а на дополнительной (красной) стороне они смещены на 4687 или 4787 мм. Следовательно, разность отсчетов по обеим сторонам рейки являются постоянной величиной, что используется для контроля взятия отсчетов.
Для облегчения взятия отсчетов первые пять шашек дециметровых делений на рейке объединены в виде буквы Е (рис. 39, а). Дециметровые деления на рейке подписывают цифрами в перевернутом виде. При наблюдении в трубу такого нивелира в поле зрения изображения цифр возрастают сверху вниз (рис. 39, б). Для нивелиров с трубами прямого изображения применяют рейки с нормальным изображением.
При нивелировании для взятия отсчетов рейки устанавливают отвесно нулем вниз на вбитые в землю колышки (см. рис. 39, а) либо на переносные башмаки или костыли. В отвесное положение рейку устанавливают по круглому уровню, закрепленному на рейке. Если уровень отсутствует, то при отсчете по рейке менее 1000 мм ее устанавливают в отвесное положение «на глаз», а при больших отсчетах – покачиванием рейки вдоль линии визирования симметрично ее вертикального положения; при этом наименьший отсчет по рейке соответствует ее отвесному положению.
Отсчеты по рейке берут по средней горизонтальной нити сетки с точностью до мм; при этом число миллиметров оценивается на глаз. На рис. 39, б отсчет по рейке равен 1075 мм.
Указания по оформлению отчета по лабораторной работе. Отчет по лабораторной работе оформляется в рабочей тетради и должен охватывать все вопросы задания. Краткая пояснительная записка должна сопровождаться необходимыми схемами и рисунками, к основным из которых относятся следующие:
|
|
|
1. Принципиальная схема нивелира с уровнем при зрительной трубе, на которой следует показать цветной тушью основные оси нивелира и дать их определения.
2. Нивелир Н-3; на рисунке (или ксерокопии) выносками показать основные детали прибора.
3. Поле зрения нивелира Н-3; взять отсчеты по рейке (по трем нитям).
Защита отчета по работе производится в форме собеседования с членами каждой бригады.
§ 25. Лабораторные занятия №7. Поверки нивелиров
Задача выполнения лабораторной работы – уяснить сущность основных геометрических условий, предъявляемых к конструкции нивелиров различных типов, научиться выполнять их поверки и юстировки.
Приборы и принадлежности: нивелиры типов Н-3 и Н-10, нивелирные рейки.
Общие положения
Полученный прибор закрепляют на штативе или кронштейне становым винтом.
При осмотре нивелира в первую очередь обращают внимание на исправность всех его частей, плавность движения при вращении подъемных, закрепительных и наводящих винтов, отсутствие коррозии, механических повреждений и других дефектов. Оценивают контрастность и четкость одновременного изображения штрихов сетки и концов пузырька цилиндрического уровня, качество изображения при визировании на рейку, устанавливаемую на различных расстояниях от прибора.
После осмотра нивелира и регулировки механических деталей выполняют его поверки и юстировки.
Конструкция нивелира как прибора для геометрического нивелирования, обеспечивающего горизонтальное положение визирного луча при измерениях, должна удовлетворять следующим геометрическим условиям:
1. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира.
2. Горизонтальный штрих сетки нитей должен быть перпендикулярен оси вращения нивелира.
3. Визирная ось зрительной трубы при измерениях должна занимать горизонтальное положение.
При выполнении поверок и юстировок нивелиров и изложении их результатов в отчете по лабораторной работе студент должен придерживаться следующей последовательности действий:
|
|
|
1. Наименование выполняемой поверки.
2. Формулировка поверяемого геометрического условия.
3. Последовательность действий при выполнении поверки; допуски, позволяющие считать поверяемое условие выполненным.
4. Порядок юстировки прибора.
В отчете по лабораторной работе должно быть приведено краткое описание выполнения поверок и юстировок в рекомендуемой последовательности с поясняющими рисунками и конкретными результатами измерений.
Поверка круглого уровня
|
|
|
