Реферати українською » Геология » Використання компенсаторів в геодезії


Реферат Використання компенсаторів в геодезії

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Зміст

Запровадження

1. Що це таке компенсатор, і її роль приладах

1.1 Рівні і компенсатори нахилу

2. Історія. Сучасне застосування компенсаторів в приладах

3. Призначення і принцип роботи компенсатора

4. Дослідження компенсаторів

4.1Поверки і дослідженнянивелиров з компенсаторами

4.2 Визначення ступеня компенсації кутів нахилу візирної осі

Укладання

Список використаної літератури

геодезичний компенсатор рівень нівелір


Запровадження

У цьому курсової роботі ми вивчили причини створення застосування такий частини геодезичних приладів як компенсатори. Необхідність застосування компенсаторів кута нахилу виникла з за необхідності точності геодезичних робіт.

Перед впровадженням компенсаторів кута нахилу використовувалися циліндричні рівні, що й досі застосовують у геодезичних приладах для установки частин приладу в горизонтальне чи вертикальне становище або заради виміру малих кутів відхилення елементів приладу від горизонтального чи вертикального становища. І в компенсаторів кута нахилу і в циліндричних рівнів є й гідності й недоліки, проте, компенсатори мають великі переваги перед циліндричними рівнями. З використанням автоматичних компенсаторів кута нахилу зникає необхідність постійного контролю, як циліндричного рівня, за бульбашкою рівня відхилення приладу від горизонтального чи вертикального становища, що заохочує працювати за приладом повільної і менше стабільної. Тому використання компенсаторів кута нахилу значно збільшує точність, швидкість і стабільність геодезичних робіт. Але, як і будь-яка прилад, компенсатор здатна родити збій у робочих функціях, і усунути поломку дома неможливо.


1. Що це таке компенсатор, і її роль приладах

1.1 Рівні і компенсатори нахилу

Рівні в геодезичних приладах служать для установки частин приладу в горизонтальне чи вертикальне становище або заради виміру малих кутів відхилення елементів приладу від горизонтального чи вертикального становища. Рівні може бути знімними (наприклад, накладні чи підвісні рівні на горизонтальній осі теодоліта) чи жорстко пов'язані з приладом. Залежно від принципу дії рівні поділяють на рідинні, електромеханічні, маятникові, «пружні» тощо. п.

Основними елементамижидкостного рівня є її чутливий елемент (ампула з рідиною) і оправа для кріплення. Рідкі рівні бувають круглі і циліндричні. У круглому рівні (рис. 1, а ролі ампули використовується скляний посудину 1, верхня частину доходів якого відшліфовано по сферичної поверхні. Посудина заповненийлегкоподвижной рідиною і має вільне простір (пляшечку рівня). У циліндричному рівні (мал.1, б) ампула є скляну трубку 1, внутрішня поверхню якої відшліфовано як бочкоподібного тіла обертання і заповнена рідиною.

Вільне простір з парами рідини (пляшечку рівня) зазвичай становить 0,3— 0,4 довжини ампули приt = 20 °З. Ампули 1 рівнів укладено в оправи 2, мають регулювальні гвинти 3.Цилиндрические ампули поділяють на прості (>АЦП), компенсовані (>АЦК) і регульовані (>АЦР). При симетричному розташуванні пляшечки щодо нуль - пункту вісь циліндричного рівня займає горизонтальне становище (віссю гатунку є дотична до поверхні ампули в нуль - пункті).

Кут, куди треба нахилити ампулу, щоб пляшечку рівня перемістився одне розподіл (зазвичай 2 мм) - називається ціною розподілу рівня.

Щодо використання та призначення розрізняють циліндричні звичайні (односторонні) рівні; реверсивні рівні (зі шкалами двома протилежних сторони ампули); контактні (циліндричний з системою призм імикрообъективов щоб одержати сполученого зображення кінців його пляшечки); накладні і підвісні рівні; рівеньТалькотта — циліндричний зелевационним гвинтом.

Помилка установки візирної осі в горизонтальне ситуація з допомогою контактного рівня, аналізованого без збільшення, обчислюється за такою формулою професора О.С. Чеботарьова:

.               

Якщо кінці пляшечки рівня розглядаються під збільшенням (наприклад, унивелирах),

.


Величина .

Ціну розподілу рівня технічногонивелира можна розрахувати за такою формулою:

,

де — помилка погляду (середняквадратическая помилка перевищення на станції); P.S — відстань візування.

Ціна розподілу високоточної рівня визначається за такою формулою:

  ,

де — помилка установки рівня (для високоточнихнивелиров приймають ).

Ціну розподілу високоточноїнивелира можна розрахувати і з формулі для технічногонивелира. Тож якщо покласти = 0,2 мм, відповідно до ГОСТ 2386—73; P.S = 50 м, , одержимо (значення по ГОСТ ).

Ціна розподілу накладного рівня перебуває з залежності:

де —пренебрегаемо мала помилка у бік через неточного відліку за рівнем; — розрахункове максимальне значення кута нахилу візирної лінії. Так, для теодоліта типуТ2 при і =15° (по ГОСТ 2386 — 73 ).

Основна хиба застосування рівнів у тому, що з користуванні ними припадати щоразу, діючи підйомним чиелевационним гвинтом, встановлювати пляшечку нануль-пункт й прискіпливо стежити за незмінністю її положення. Від такої нестачі вільні компенсатори, автоматично встановлюють лінію візування в необхідну ситуація з деякою точністю.

Що таке компенсатор? У випадку, цей прилад, що дозволяє сприймати і гасити руху, температурні деформації, вібрації, усунення, компенсувати нестачу чи надлишок ваги.

>Компенсатор – 1. Пристосування всамоустанавливающихсянивелирах для автоматичного утримання лінії візування в горизонтальному становищі. При нахилі зорової трубинивелира певний малий кут (від одиниць до десятків хвилин).Компенсатор повертає лінію візування в горизонтальне становище. Якщо кут нахилу перевершує допустиму величину кута компенсації, то компенсатор працювати неспроможна. Аналогічні пристосування, але із єдиною метою автоматичного утримання лінії візування в стрімкому становищі, маютьсамоустанавливающиеся схили оптичні.

Є різноманітні устрою компенсатори, але всякий компенсатор є механічний чигидромеханический маятник, що у зорової трубі між об'єктивом і окуляром чи перед об'єктивом. Крім маятника вкомпенсаторе є ще демпфер (гаситель коливань ) – пристосування для заспокоєння коливань маятника.

2.Оптическое пристосування вдальномерних насадках (наприклад,Дальномери оптичні, далекомірДНТ – 2).

3.Оптическое пристосування,заменяющее собою рівень приалидаде вертикального кола теодоліта і автоматично що зберігає значення «місця нуля» при малихнаклонах вертикальної осі теодоліта (наприклад,Теодолит, інструментиОТШ і Т5).

І призма, і дзеркало (>Рис. 2. а, б. )>подвешиваются всередині компенсатора з єдиною метою - щоб постійно зберігати горизонтальне становище незалежно від нахилінивелира у межах визначеного діапазону. Буде забезпечене суворо горизонтальне становище вільно підвішеного шматочка оптичного скла - отже, буде забезпечена і якість будівельних чи геодезичних робіт. Через не так певної висоти вийде заливати зайві кубометри бетону чи переробляти трасу зливової каналізації.

>Призма підвішена до верхню частину корпусунивелира двома парах перехресних сталевих ниток. Система підвіскиумножительная: ставлення верхньої та нижньої сторін трапеції, освіченою нитками підвіски, одно 1/3.Компенсатор оснастили обмежувачем,предохраняющим нитки підвіски від обривів. Коливання компенсатора гасятьсяуспокоителем (>демпфером) поршневого типу. Особливістю компенсатора і те, що він миттєвий полюс обертання призми сполучено з серединою її що відбиває межі і з центром тяжкості підвіски, які є на перетині ниток. Таке пристрій забезпечує сталість фокусування і підвищення точності роботи компенсатора, позаяк у цьому випадку зберігається сталість відстані від що відбиває межі призми до сітки ниток принаклонах трубинивелира.

Виникають шкідливі длянивелира коливання під час роботи поблизу автомобільних і залізниць, під час роботи на будмайданчиках чи верхніх поверхах будинків, коливання виникають різкими поривами вітру тощо. тощо.Наклоннивелира він може змінюватися абсолютно довільний - нівелір кріпиться на штативі, а ніжки штатива легко можуть йти у вразливий грунт чи розм'якшений сонцем асфальт. В усіх цих випадках починає виконувати своєї роботи пристрій під назвою компенсатор, однією з вузлів якого є демпфер.

>Демпфер - слово неросійське, сталося це від німецького словаDampfer, що перекладається російську мову як гаситель коливань, амортизатор чи заспокоювач. Можливо, що прийшов це слово на російський мову ще Петровські часи, коли будували славний місто на Неві німці так голландці. Чи, можливо, і пізніше, коли поверталися додому з Росією навчені у Німеччині і у Голландії молоді російські інженери.

Сказати напевно де можна лише одна демпфер - цей прилад, призначене гасіння коливань різних типів, зокрема і механічних. У застосування донивелирам цей технічний термін став порівняно недавно - разом із появою оптико-механічних компенсаторів, отримали найбільшого поширення.

Нині найбільшого поширення отримали оптичнінивелири з магнітним і з повітрянимдемпфером маятниковою системи компенсатора.

Працюючи з нівеліром, як і і коїться з іншими оптичними приладами, зображення об'єкта передається на сітківку очі людини через оптичну систему приладу. Пройшовши крізь об'єктив, промінь потрапляє на приймальню призму. Потім промінь переломлюється приймальні призмою й потрапляє на горизонтально розташоване дзеркало.Отражаясь від дзеркала, промінь потрапляє на передавальну призму, та був на окуляр (рис. 2. б).

І прийомна, і передає призми жорстко закріплені в корпусі компенсатора, отже, жорстко з'єднані з корпусомнивелира. Якщо нівелір нахиляється - нахиляються і об'єктив, і окуляр, і призми. Дзеркало, навпаки - вільно підвішено вкомпенсаторе на чотирьохторсионах-ленточках і занаклонах приладу щоразу прагне зайняти горизонтальне становище, коригуючи оптичні промені. Уявіть собі звичайний висок, підвішений на ниточці Якщо його випадково зачепити, то розгойдуватися він тривалий час. Якщо притримати його рукою - зупиниться висок значно швидше. Рука у разі виконує рольдемпфера. Також розгойдується і дзеркало, вільно підвішений всередині компенсатора. Тому корпус дзеркала конструктивно виконаний у вигляді маятника, який робить коливання принаклонах і переміщеннях приладу. Верхня частина маятника виготовляється з магнітних матеріалів, наприклад, з сталевого сплаву. На певній відстані від верхню частину маятника в корпусі компенсатора жорстко закріплено постійний магніт, що й гасить коливання хитного поруч із маятника, отже - дзеркала.

Конструктивно компенсатори з магнітнимдемпфером можуть бути виготовлені по-різному, але принцип його роботи один - гасіння коливань твориться з допомогою магнітного поля. Щоразу, коли маятник проходить повз шматочка магніту, магнітне полі гальмує його рух - й дуже кілька разів до зупинки маятника. Отже, під впливом магнітного поля відбуваються швидке гасіння коливань дзеркала й гарантована відповідна стабілізація зображення на зорунивелира. Характерним представником автоматичнихнивелиров з магнітнимдемпфированием є серіянивелировС300 фірмиSokkia (рис. 3).

Принцип роботи компенсатора з повітрянимдемпфером хоча б - є призма чи дзеркало, які у підвішеному стані завжди прагнуть зайняти горизонтальне становище. Так само корпус призми чи корпус дзеркала конструктивно виготовляється як маятника, коїть коливання принаклонахнивелира. Лише цього разі магнітне полі роботу компенсатора не втручається.Гашение коливань твориться з допомогою вантажу, що за частині маятника. Чим більший маса вантажу - тим більшої інерцією має маятник, то складніше його розгойдати. Звісно ж, все маятникові системи оптико-механічних компенсаторів дуже уважно розраховуються - інакше таку систему просто більше не працюватиме. Типовий нівелір з повітрянимдемпфером - це нівелірVegaL30 виробництва фірмиSETL (рис.4).

Який саме нівелір перед- шанобливіше використовувати - з магнітним чи повітрянимдемпфером - найправильніше вирішуватиметься безпосередньо виконавцю залежно від типу виконуваних робіт, необхідної точності, місця проведення робіт і багатьох інших чинників. Наприклад, під час проведення робіт, потребують технічної точності, дуже добре зарекомендували себенивелири з магнітнимдемпфером. Під час проведення робіт, потребують використання точнихнивелиров, часто віддають перевагу приладам з повітрянимдемпфером.Не слід забувати, що конструктивнодемпфирующие устрою - як повітряні, і магнітні, можуть бути виконані по-різному. Якість виготовлення компенсаторів також може бути зовсім різних. Найчастіше відмінна конструктивна ідея зводиться нанівець огидним якістю виготовлення за умов колінної складання чи неграмотно, на нашвидкуруч організованого виробництва. Тому, за виборінивелира велике значення мають як конструктивні особливості компенсатора, а й якість виготовлення запропонованих заводом-виробником приладів.


2. Історія. Сучасне застосування компенсаторів в приладах

>Нивелир з компенсатором можна назвати останньої розробкою – перший зразок подібного геодезичного устаткування було побудований ще в 40-ві роки уже минулого століття. Проте, у наступні роки дане устаткування минуло жодну модифікацію як перетворитися на сучасний нівелір. З використанням механічнихнивелиров немає необхідності швидкого гасіння коливань, під час використання ж автоматичнихнивелиров відбувається з точністю до навпаки. І справлятися з цим допомагає саме система гасіння коливань. У справномунивелире дзеркало й краще призма постійно зберігають горизонтальне становище, що дозволяє забезпечувати високу якістьнивелирной зйомки. У цьому на прилад діє зовнішнє оточення: довільні нахилення приладу (>просевшие ніжки, неакуратно зачеплений штатив тощо.), хитання грунту (якщо зйомка проводиться поблизу залізниць, метро та інших.), сильні пориви вітру та інші. У кожному з цих випадків включається система гасіння коливань. Це дозволяє як забезпечити високу якість виміру, а й прискорити процес зйомки – вільно підвішений всередині апарату дзеркало при вплив ззовні буде тривалий час коливатися досі зупинки, а то й використовувати компенсацію.Демпфер у разі то, можливо магнітним чи повітряним, і вибірнивелира насамперед залежить від вимог до зйомки.

З'явилися автоматичнінивелири - з'явилася й потреба швидко гасити коливання маятниковою підвісної системи компенсатора. Коливання, які потрібно гасити - це механічні коливання призми чи дзеркала між призмами - залежно від конструкції компенсатора.


Наприклад, призма підвішується внивелирах3Н3КЛ (рис. 5) виробництваУОМЗ, а дзеркало - внивелирахC410 виробництва фірмиSOKKIA (рис. 6).

Перший у світі нівелір з компенсатором був виготовлений СРСР 1946 року.

До високоточнимнивелирам з компенсатором ставляться такінивелири якNi002,Ni007,HC2. Це зручнінивелири. Вони підвищують продуктивності праці на 10-15% поравнению знивелирами з рівнем і полегшують працюнивелировщика. Головна особливістьнивелиров з компенсаторами у тому, що приведення візирної осінивелира в горизонтальне становище виробляється ні з допомогою контактного рівня, і з допомогою спеціального компенсатора. Цей компенсатор сутнісно працює у автоматичному режимі т. е. лінія візування з кожної станції хіба щосамоустанавливается в горизонтальне становище.

Нині випускається близько 50 типівнивелиров з компенсаторами різних класів точності.

>Нивелировщики – практики перевагу віддаютьнивелирам з компенсаторами. Дуже їм подобається нівелірNi002.


1 — клинчасте захисне скло; 2 — сітка ниток;

3 — об'єктивнивелира з компенсатором; 4 — дзеркало компенсатора;

5 — перемикач компенсатора; 6 — призма підсвічування;

7 — жорсткий індекс мікрометра; 8 — об'єктивнивелира;

9 — шкала оптичного мікрометра; 10 — дзеркало;

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація