close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

код для вставкиСкачать
Министерство образования и науки Украины
ГВУЗ «Национальный горный университет»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к выполнению курсовой работы по дисциплине
«Маркшейдорско – геодезические приборы»
для студентов специальности 050301
Рекомендовано к изданию
научно-методическим советом университету
(протокол № от
)
Днепропетровск – 2013г.
Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине
«Маркшейдорско – геодезические приборы».
Составители.: В.І. Диковенко, Ю.І. Вронський, С.Д. Головко,
А.В.Третьяк, Днепропетровск, ГВУЗ «Национальный горныйй университет
2012. - с.
Составители: В.И. Диковенко, старш. препод.,
Ю.И. Вронский, старш. преплд.,
С.Д. Головко, ассистент,
А.В.Третьяк, ассистент.
Ответственный за выпуск заведующий
Ю.М. Халимендик, доктор техн. наук, профессор.
кафедрой
маркшейдерии
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Курсовая
работа
выполняется
студентами
специальности
"Маркшейдерское дело" с целью закрепления и обобщения теоретических
знаний с курсу "Маркшейдорско – геодезические приборы" и приобретения
практических навыков по исследованию и работе с нивелирами и оптическими
теодолитами.
Прежде всего, необходимо выяснить, пригоден ли тот или иной прибор
для выполнения маркшейдерских работ определенного вида и класса точности.
Исследование прибора позволит хорошо его освоить и получить объективные
данные о его техническом состоянии и точности. В процессе исследования
познаются индивидуальные особенности прибора, и отрабатывается
рациональные приемы исполнения отдельных операций.
Содержание курсовой работы включает проведение ряда исследований
современных нивелиров и оптических теодолитов. Результаты исследований
сравнивают с допусками, указанными в паспортах приборов, в инструкциях по
производству соответствующие видов маркшейдерско-геодезических работ и в
соответствующих ГОСТах.
При выполнении курсовой работы студент учится пользоваться
нормативной, справочной и учебной литературой.
Для выполнения работы кроме настоящих указаний и соответствующей
литературы следует пользоваться заводской инструкцией по эксплуатации
конкретного прибора с целью изучения особенностей конструкции,
расположения рукояток управления , юстировочных винтов и т.д.
В результате выполнения курсовой работы студент должен:
- знать принцип работы исследуемых приборов и правила их эксплуатации;
техническое состояние и индивидуальные особенности исследуемых приборов;
рациональные приемы выполнения отдельных операций при работе с
приборами: факторы, влияющие на приборные погрешности измерение
- усовершенствовать практические навыки работы с приборами;
- уметь выполнять поверки и юстировки приборов, требуемые
инрукциями по их эксплуатации;
- уметь выполнять некоторые элементы исследования приборов.
Выполнение курсовой работы входит в программу НИРСа Ш курса
специальности "Маркшейдерское дело".
Умение работать с приборами, полученное при выполнении курсовой
работы используется студентами на Производственной практике в конце 6
семестра.
ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Курсовая работа выполняется в соответствии с графиком, разработанным
руководителем.
Для выполнения работы и ее отдельных этапов организуются занятия
согласно расписания и самостоятельная работа студентов. Занятия проводятся в
лабораториях кафедры маркшейдерского дела или на других мечтах, указанных
преподавателем.
ЗАДАНИЕ НА ВЫПОЛНЕНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ,
ЕЕ СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ
Курсовая работа выполняется по одной теме: “Исследование
маркшейдерско-геодезических приборов”.
При выдаче занятия каждому студенту формируется тема курсовой
роботы, в которой указывается конкретные типы исследуемых приборов. На
бригаду студентов из двух (иногда трех) человек выдается один нивелир и один
теодолит типа Т5 или технический, исследования которых необходимо
выполнить.
Экспериментальную часть работы делает вся бригада. Руководитель
определяет объем измерений каждому члену бригады при выполнении каждого
этапа работы, указанного в табл. 3.1.
План – график курсовой работы
Таблица 3.1.
Объем часов
По
Самосто
расписа
ятельно
нию
4
5
№
этапа
№
недели
1
2
1
1
и
2
2
3
и
4
3
Ознакомление с приборами, проведение их
внешнего осмотра. Изучение конструкции
прибора, системы осей, рукояток управления,
2
оптических схем зрительной трубы и отсчетных
устройств. Измерение углов теодолитом и
определение превышений нивелиром.
Поверка теодолита. Исследование точности
отсчета по шкале отсчетного устройства 2
теодолита.
3
5
и
6
Исследование рена отсчетного устройства
теодолита.
Исследования
эксцентриситета 2
алидады горизонтального круга
5
4
7
и
8
Определение
эксцентриситета
алидады
вертикального круга теодолита. Исследование
2
средней
квадратической
погрешности
измерения горизонтального угла теодолитом.
5
Вид выполняемой работы
5
5
5
9
и
10
Поверка и исследование нивелира.
2
5
Исследование зрительных труб теодолита и 2
нивелира.
Исследование шашечных реек.
5
6
11
и
12
Составление отсчета о курсовой работе и его 2
защита.
5
7
13
и
14
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ОТДЕЛЬНЫХ
ЭТАПОВ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
1. ОЗНАКОМЛЕНИЕ С ПРИБОРАМИ
Получив прибор и открыв ящик (футляр), следует, прежде всего подробно
ознакомится с укладкой прибора, чтобы избежать затруднений при обратной
его укладке. Вынув прибор, необходимо осторожно установить его на заранее
приготовленный штатив и закрепить становым винтом. Теодолит нельзя
поднимать за зрительную трубу. Нельзя касаться руками объектива, окуляра и
других наружных оптических деталей.
Внешним осмотром прибора устанавливают отсутствие видимых
повреждений: трещин на оптике и ампулах уровней, царапин и вмятин на
окрашенных поверхностях, изгибов осей и винтов. Проверяют плавность и
размерность хода подъемных и наводящих винтов, эффективность действия
при небольших усилиях закрепительных винтов. Убеждаются в легкости и
плавности вращения алидадой части теодолита, зрительной трубы и в
уравновешенности последней.
Проверяют устойчивость штатива и подставки прибора. Для этого трубу
наводят на сигнал, тщательно закрепив все закрепительные винты. Взявшись
обеими руками за столик штатива и наблюдая в зрительную трубу, легким
усилием пытаются развернуть штатив с теодолитом в одну сторону, а затем в
противоположную, каждый раз снимая руки со столика штатива. Смещение
изображения не должно превышать половину ширины биссектора. Если после
каждого поворота изображение возвращается на прежнее место (имеют место
упругие деформации), то штатив обладает достаточной устойчивостью. Если
же изображение не возвращается на величину, превышающую толщину штриха
сетки нитей, то необходимо укрепить башмаки, а ножки штатива плотно
стянуть со столбом штатива.
Убедившись в устойчивости штатива, проверяют устойчивость подставка, выполняя те же операции взявшись руками за подставку. Если
подставка неустойчива, регулируют ход подъемных винтов. Для этого
подъемный винт вращают до тех пор, пока в отверстии манжета не появится
отверстие регулировочной гайки. С помощью шпильки вращают гайку, регулируя этим ход подъемного винта. Если регулировка хода подъемных винтов
к желаемым результатам не приводит, то с помощью отвертки подтягивают
винты трегера и стопорят их гайками.
Убедившись таким образом в устойчивости штатива и подставки теодолита, визирует на сигнал и берут отсчет по горизонтальному кругу -1.
Делают 10 оборотов алидады по часовой стрелке и затем 10 оборотов против
часовой стрелки, после чего визируют снова на сигнал и берут отсчет - 2.
Определяют смещение и 1 - 2. Для теодолитов типа Т5, Т15, ТЗ0, ТЗ0М и
2ТЗ0  соответственно не должно превышать 6", 12", 30", 60" и 30". Если
больше допуска, то путем внешнего осмотра вновь внимательно определяют
надежность связей, сочленений всего прибора и если это возможно, устраняют
неисправность. Затем вновь определяют смещение . Если же и в этом случае
 больше допуска, то теодолит следует отправить на ремонт в мастерскую. В
ходе внешнего осмотра необходимо твердо уяснить назначение всех наружных
частей и винтов прибора. Результаты внешнего осмотра излагаются в отсчете о
курсовой работе, причем особо отмечаются все недостатки прибора,
выявленные в процессе осмотра.
2. ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ ПРИБОРА, СИСТЕМЫ ОСЕЙ, РУКОЯТОК
УПРАВЛЕНИЯ, ОПТИЧЕСКИХ СХЕМ ЗРИТЕЛЬНОЙ ТРУБЫ И ОТСЧЕТНЫХ
УСТРОЙСТВ.
При изучении конструкции конкретного маркшейдерско-геодезического
прибора необходимо, прежде всего, тщательно проработать соответствующие
разделы курса лекций по дисциплине “Маркшейдерско-геодезические
приборы”, учебной и справочной литературы, посвященной данному прибору.
В отсчете следует привести схему расположения основных частей
прибора, а также подробную оптическую схему прибора. К зарисованной схеме
необходимо дать краткое описание отдельных оптических деталей и узлов
(призм, зеркал, объективов, окуляров и др.) и их назначение.
Особое внимание следует уделить изучению оптической схемы
отсчетного устройства прибора.
3. ИЗМЕРЕНИЕ УГЛОВ ТЕОДОЛИТОМ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕВЫШЕНИЙ
НИВЕЛИРОМ
Этот этап выполняется в лаборатории после ознакомления с приборами и
изучения особенностей их конструкции. Теодолитом измеряют горизонтальные
углы, а нивелиром превышения.
После выполнения первых трех этапов работы студент должен
безошибочно знать назначение всех деталей исследуемых приборов, уметь
четко и своевременно выполнять соответствующие измерения.
Затем приступают к поверке приборов.
Правильность поверки и умение выполнять измерения контролируются
преподавателем. Контрольные углы и превышения, нормативы по времени и
точности задаются индивидуально каждому студенту.
После сдачи нормативов студент допускается к исследованию приборов.
4. ПОВЕРКА ТЕОДОЛИТА
Основными
геометрическими
элементами
теодолита
являются
вертикальная ось вращения прибора ZZ; горизонтальная ось вращения
зрительной трубы НН; визирная ось зрительной трубы VV; ось установочного
цилиндрического уровня LL при алидаде горизонтального круга; сетка нитей
зрительной трубы; ось цилиндрического уровня L1L1 при алидаде
вертикального круга; вертикальная ось оптического центрира в подставке или
алидаде теодолита.
Неправильное взаимное расположение перечисленных геометрических
элементов прибора – одна из основных причин появления дополнительных
приборных погрешностей.
Результаты
каждой
проверки
сравнивают с определенным допуском и в
случае
превышения
этого
допуска
осуществляют юстировку прибора, т.е.
производят соответствующие исправления
положения его геометрических элементов.
В момент измерения горизонтального
или
вертикального
угла
взаимное
расположение геометрических элементов
прибора
должно
соответствовать
следующим условиям:
- ось цилиндрического уровня при алидаде
горизонтального круга LL должна быть
перпендикулярна к оси вращения теодолита
ZZ (поверка
уровня при
алидаде
горизонтального круга);
- горизонтальная (вертикальная) нить сетки
зрительной трубы должна находится в
горизонтальной (вертикальной) плоскости (поверка
правильности установки сетки нитей);
- визирная ось зрительной трубы VV должна быть перпендикулярна к оси
вращение трубы НН (поверка коллимационной погрешности);
- ось вращения трубы НН должна быть перпендикулярна к оси вращения
прибора ZZ (поверка наклона оси вращения зрительной трубы);
- ось L1L1 уровня при алидаде вертикального круга, установленная
горизонтально, должна быть параллельна визирной оси зрительной трубы VV
при отсчете по вертикальному кругу равном 0 или 180 (поверка места нуля);
- компенсатор отсчетной системы вертикального круга должен обеспечивать
неизменность отсчета по вертикальному кругу при наклоне вертикальной оси
теодолита на угол до 3 от отвесного положения (поверка для теодолита с
компенсатором);
- вертикальная ось оптического центрира, верхний центр на трубе теодолита в
ее горизонтальном положении и точка подвеса нитяного отвеса должны
совпадать с осью вращения прибора ZZ (поверка устройств для центрирования
теодолита).
4.1 Поверка уровня при алидаде горизонтального круга
Для выполнения данной поверки алидаду поворачивают так, чтобы уровень
установился по направлению двух подъемных винтов подставки. Вращением
этих винтов в противоположных направлениях выводят пузырек уровня на
середину. Поворачивают алидаду на 90 и третьим подъемным винтом снова
устанавливают пузырек уровня на середину. Затем поворачивают алидаду на
180. Если пузырек отклонился от среднего положения, половину отклонения
исправляют подъемным винтом подставки, а вторую половину –
юстировочными винтами уровня. Поверку повторяют.
4.2 Поверка правильности установки сетки нитей
Правильность установки сетки нитей трубы теодолита может быть
проверена после приведения оси вращения прибора в отвесное положение с
помощью отъюстированного уровня при анализе горизонтального круга. При
поверке горизонтальную нить сетки у левого или правого края поля зрения
трубы наводят на четкую точку. Вращая наводящий винт алидады, изображение
точки перемещают к другому краю поля зрения. Если изображение точки
сместиться с горизонтальной нити более чем на три ширины штриха, сетка
установлена наверно. Исправляют положение сетки нитей путем поворота
окулярного патрубка вокруг визирной оси трубы. После исправления винты
закрепляют. При выполнении поверки можно также наводить на выбранную
точку вертикальную нить сетки, смещая затем изображение точки наводящим
винтом трубы.
4.3 Поверка компенсатора
Точность и диапазон работы компенсатора проверяют следующим
образом. Сначала определяют диапазон работы компенсатора, который должен
быть не менее трех минут. Для этого устанавливают теодолит по уровню,
закрепляют зрительную трубу и алидаду в положении, при котором один из
подъемных винтов подставки располагается в коллимационной плоскости
зрительной трубы. Берут отсчет по вертикальному кругу и, медленно вращая
указанный подъемный винт, наблюдая за смещением штриха вертикального
круга относительно шкалы микроскопа до момента его остановки. Берут отсчет
по вертикальному кругу и сравнивают его с предыдущим отсчетом. Разность
между ними характеризует диапазон работы компенсатора от среднего
положения в одну сторону. Аналогично проверяют диапазон работы
компенсатора в другую сторону, вращая подъемный винт в противоположном
направлении.
Если диапазон работы компенсатора хотя бы в одну из сторон менее 3,
исправление производится в мастерской.
Точность работы компенсатора определяют следующим образом:
- устанавливают теодолит по уровню, наводят зрительную трубу на резко
очерченный сигнал, расположенный по направлению одного из подъемных
винтов, берут отсчет по вертикальному кругу;
- повторяют наведение и снова берут отсчет, вычисляют среднее
арифметическое В0 из двух отсчетов;
- устанавливают на вертикальном круге отсчет В0+3вращением наводящего
винта зрительной трубы;
- наводят зрительную трубу снова на ту же точку, вращая подъемный винт
подставки, расположенный по направлению на сигнал, и берут отсчет по
вертикальному кругу;
- повторяют наведение и снова берут отсчет.
Средние арифметические значения первой и второй пары отсчетов не
должны отличаться более чем на 6 для теодолитов типа Т5К и 24- для
теодолитов типа Т15К. Затем поверку повторяют, наклоняя теодолит от
среднего положения в противоположную сторону, предварительно установив
отсчет по вертикальному кругу В0-3.
При неудовлетворительных результатах делают вывод о необходимости
ремонта теодолита в мастерской.
4.4 Поверка коллимационной погрешности
Установив с помощью уровня ось вращения прибора в отвесное положение,
визируют на удаленную точку, расположенную примерно на одной высоте с
теодолитом, при двух положениях зрительной трубы – КЛ и КП. После каждого
наведения берут соответственно отсчеты по горизонтальному кругу Л1 иП1.
Освободив закрепительный винт подставки, поворачивают теодолит на 180,
закрепляют его и снова горизонтируют. Вновь визируют на ту же точку при
двух положениях трубы и берут отсчеты Л2 и П2 . Значение коллимационной
погрешности вычисляют по формуле:
C
( П1  Л 1  180  )  ( П 2  Л 2  180  )
.
4
Для устранения коллимационной погрешности по горизонтальному кругу
устанавливают отсчет, определяемый по формуле:
П=П2 –С.
Юстировочными винтами перемещают сетку в горизонтальном
направлении до совмещая перекрытия с изображением ранее выбранной точки.
Проверку повторяют.
В теодолитах 2Т2, 2Т5 и 2Т5К сетка отцентрирована и закреплена
неподвижно, изменение ее положения конструкцией не предусмотрено. Для
совмещения перекрестья нитей с изображением точки поворачивают всю
зрительную трубу путем вращения клинового кольца. Клиновое кольцо
вращают с помощью специального ключа, входящего в комплект с теодолитом.
Допустимые значения коллимационной погрешности указываются в
заводском описании прибора, а также приведены в методических указаниях (5).
В лаборатории в качестве визирной цели можно использовать сетку нитей
коллиматора.
4.5 Поверка места нуля
Значение места нуля вертикального круга определяют визированием на
удаленную точку при двух положениях трубы теодолита КЛ и КП. Берут
соответственно отсчеты по вертикальному кругу Л и П и вычисляют место
нуля по формуле:
Л  П  180 
.
МО 
2
При этом к отсчету меньше 90 нужно прибавить 360.
Для теодолитов с секторной оцифровкой вертикального круга (Т15К, 2Т5,
2Т5К и2Т30) МО определяют по формуле:
МО 
ЛП
.
2
При определении места нуля для теодолитов с уровнем при вертикальном
круге его пузырек выводят на середину перед снятием отсчета, а для
теодолитов типа Т30 выводят на середину пузырек уровня при алидаде
горизонтального круга перед наведением зрительной трубы.
Для исправления места нуля в теодолитах, имеющих уровень при
вертикальном круге, вращением наводящего винта уровня устанавливают
отсчет по вертикальному кругу, равный П – МО, а юстировочными винтами
уровня выводят пузырек на середину.
В теодолитах, имеющих компенсатор, и в теодолитах типа Т30 в пределах
до 2 место нуля можно исправить смещением наводящего винта трубы
устанавливают отсчет, равный П – МО и смещением сетки совмещают
перекрестье нитей с изображением точки.
В теодолитах 2Т5К и Т15К место нуля исправляют таким образом:
вращением наводящего винта трубы устанавливают отсчет, равный П – МО.
После юстировки необходимо снова повторить проверку места нуля и
коллимационной погрешности. Допустимые значения места нуля указываются
в заводском описании прибора, а также приведены в методических указаниях
(5).
4.6 Поверка наклона оси вращения зрительной трубы
Поверку наклона оси вращения зрительной трубы выполняют следующим
образом. Устанавливают теодолит на штативе по уровню на расстоянии 1.5 - 2
м от стены. Выше горизонта теодолита выбирают на стене точку, направление
на которую составляет с горизонтом угол  25. Визируют на эту точку.
Наклоняют зрительную трубу ниже горизонта теодолита приблизительно на
такой же угол и отмечают на стене точку, изображение которой точно
совпадает с серединой биссектора сетки нитей. Вместо точки можно установить
миллиметровую шкалу, совместив изображение штриха шкалы
серединой биссектора. Поворачивают алидаду на 180, переводят трубу через
винт и снова визируют на верхнюю точку. Наклоняют зрительную трубу и
определяют смещение ранее отмеченной точки относительно середины
биссектора сетки. Повторяют поверку и определяют среднее значение
смещения нижней точки.
Угол наклона оси вращения трубы определяют по формуле:
a
i  
 ,
2h
где а- среднее из двух определений смещение нижней точки ( определяют с
точностью 0.1 мм); h – высота от нижней точки до верхней ( определяют с
точностью 2-3 см);  = 206265.
Если высоту h определить трудно, то угол наклона оси вращения трубы
определяют по формуле:
 i  cos 1  cos 2
i  
,
2 sin( 1   2 )
где - измеренный теодолитом горизонтальный угол между направлениями
на нижнюю точку до и после перевода трубы через зенит; 1 и 2 – углы
наклона при визировании соответственно на верхнюю и нижнюю точки.
В лаборатории необходимо определить  двумя способами.
Угол наклона оси вращения трубы не должен превышать для теодолитов
типа Т5, Т15 и Т30 соответственно 15, 20 и 30. При измерении углов
полными приемами допускается наклон оси вращения трубы для теодолита
типа Т5 - 40, а для теодолитов Т15 и Т30 - 60.
Наклон оси устраняют только в мастерских. В курсовой работе
необходимо сделать вывод в соответствии наклона оси вращения трубы
установленному допуску.
4.7. Поверка оптического центрира,
горизонтального круга теодолита.
расположенного
в
алидаде
Установив теодолит на штатив, приводят по уровню вертикальную ось в
отвесное положение. Наблюдая в окуляр центрира, отмечают острым
карандашом положение центра концентрических окружностей на планшетке,
неподвижно закрепленной под прибором. Затем поворачивают алидаду на 180.
Если изображение отмеченной карандашом точки не совпадает с центром
окружностей, производят исправление оптического центрира. Юстировка
осуществляется смещением окулярной части центрира или диафрагмы с сеткой
после ослабления соответствующих винтов на половину отклонения центра
окружностей от изображения точки. Затем поверку повторяют и, убедившись в
неизменном положении центра окружностей относительно точки при вращении
алидадной части теодолита, закрепляют винты. Конструкция и расположение
юстировочных винтов указаны в инструкциях по эксплуатации теодолитов.
П Р И М Е Ч А Н И Е . В теодолитах типа Т30 в качестве оптического
центрира используют зрительную трубу, установленную вертикально.
Отклонение визирной оси трубы от вертикальной оси вращения теодолита
обусловлено остаточным влиянием погрешностей после выполнения поверок
уровня при горизонтальном круге, места нуля вертикального круга,
коллимационной погрешности и наклона оси вращения трубы. Поэтому,
центрировать теодолит необходимо при двух положениях алидады, передвигая
теодолит на столике штатива на половину смещения изображения точки после
поворота алидады на 180.
4.8. Поверка положения верхнего центра и точки подвеса нитяного
отвеса.
Верхний центр (ВЦ) расположен на зрительной трубе теодолита и
представляет собой керн или острие. Его поверяют следующим образом.
Устанавливают трубу горизонтально и центрируют теодолит под точкой,
расположенной в кровле, с помощью нитяного отвеса. Поворачивают алидаду
на 180. Если ВЦ вмещается относительно острия отвеса, то изменяют
положение ВЦ на половину смещения. Вместо острия отвеса можно
использовать острие иглы, неподвижно закрепленной над теодолитом.
Допускается не исправлять положение ВЦ при смещении до 1-2 мм, однако
центрировать теодолит при этом необходимо при двух положениях алидады,
передвигая на столике штатива на половину смещения после поворота алидады
на 180.
Правильность положения точки подвеса нитяного отвеса проверяют с
помощью двух ранее поверенных вспомогательных теодолитов, которые
устанавливают на расстоянии нескольких метров от поверяемого теодолита так,
чтобы направления на него образовывали приблизительно прямой угол.
Визируют на выверенный ВЦ поверяемого теодолита. Трубы вспомогательных
теодолитов необходимо подогнуть вилку до совпадения изображения нити с
вертикальными штрихами сеток обоих вспомогательных теодолитов.
При наличии у теодолита оптического центрира правильность положения
точки подвеса нитяного отвеса проверяют после выверки оптического
центрира. Для этого на вилку станового винта подвешивают отвес проверяют
положение острого конца нитяного отвеса относительно отмеченной точки
визирования оптическим центриром. Отклонение не должно превышать 1 мм.
При большом отклонении следует подогнуть вилку так, чтобы точка подвеса
нитяного отвеса находилась на оси визирования оптическим центриром, т.е.
чтобы не превышало 1 мм.
4.9. Поверка уровня на трубе теодолита.
Поверка и юстировка уровня на трубе теодолита выполняется так же. Как
и поверка главного условия нивелира с циклическим уровнем при трубе. Угол 
между осью уровня и визирной осью трубы не должен превышать 30.
П Р И М Е Ч А Н И Е . Поверку места на трубе вертикального круга,
коллимационной погрешности и уровня на трубе теодолита следует выполнить
двумя методами – рекомендуемым в настоящих указаниях и коллиматорным в
«Методических указаниях к выполнению лабораторных работ».
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕОДОЛТИТА
5.1 Определение
погрешности отсчета
по шкале
устройства теодолита со шкаловым микроскопом
отсчетного
Погрешность отсчета существенным образом влияет на точность
измерения угла теодолитом. Эта погрешность зависит от следующих
основных факторов: погрешности оценки десятых долей деления шкалы;
погрешности за счет влияния эксцентриситета алидады горизонтального или
вертикального круга; погрешности за счет влияния рена
отсчетного
устройства; погрешности за счет ошибки диаметров круга.
На данном этапе необходимо определить случайную погрешность
оценки десятых долей деления шкалы, которая зависит от видимого
расстояния между соседними штрихами шкалы, от толщины и длины
штрихов, от индивидуальных свойств глаза наблюдателя и т. д.
Для наблюдений необходимо использовать более точный вспомогательный
прибор - теодолит типа Т2 или коллиматор с окулярным микрометром, цена
деления которого 1-2″. При наблюдениях необходима подсветка со стороны
окуляров (лампочка или хорошо освещенный белый экран).
Исследование состоит из четырех серий наблюдений при установке
отсчетов А1, А2, А3 и А4 по шкале соответственно 1,3′; 1,5′; 31,4′; 31,7′ для
теодолитов типа Т5 и Т15; 1′15″; 1′45″; 31′15″; 31′45″ для теодолитов типа
Т30М; 6,5′; 9,0′; 37,0′; 38,5′ для теодолита Т30. Каждая серия состоит из 12
приемов.
Методика наблюдений
Зрительные трубы исследуемого теодолита и вспомогательного прибора
фокусируют на бесконечность. Устанавливают приборы на небольшом
расстоянии друг от друга (несколько дециметров). Наводят трубы приборов
друг на друга. По шкале исследуемого теодолита устанавливают заданный
отсчет А1. Вспомогательным
прибором
точно визируют
на сетку
исследуемого теодолита. Дважды берут и записывают в таблицу отсчеты а1’
и а2″ по шкале микрометра измерительного прибора. Расхождение между
этими отсчетами не должно превышать 2″. Вычисляют и записывают среднее
из отсчетов. Наводящим винтом алидады (если исследуется горизонтальный
круг) или наводящим винтов трубы (если исследуется вертикальный круг)
изменяют заданный отсчет А 1 на несколько минут, а затем снова
устанавливают его. Вспомогательным прибором вновь визируют на сетку
исследуемого теодолита и берут отсчеты а2′ и а2″ по шкале микрометра
вспомогательного прибора. Вычисляют и записывают среднее из этих
отсчетов.
Такие измерения повторяют 12 раз. Вычисляют среднее значение аср
из всех отсчетов а1 в серии, а также отклонения δi каждого значения аi от
среднего по формулам: аср=∑аi /n
и δi=ai-aср, где n=12.
Таким же образом делают измерения во второй, третьей и четвертой
сериях, устанавливая соответственно заданные отсчеты A2, A3 и A4.
Среднюю квадратическую погрешность отчсета mt в каждой серии
наблюдений определяют по формуле:
mt 
( i i )
n 1
(4.7)
Затем определяют среднее значение mtср из всех серий наблюдений по
формуле:
(4.8)
mtср   mti / N
где N - количество серий наблюдений.
Погрешность mtср не должна превышать значения t // 3 где t - точность
оценки на глаз долей деления шкалы (округления отсчета по шкале) для
теодолитов Т5, Т15, Т30М, Т30 и 2Т30 t соответственно равна 6″, 12″, 15″, 60″
и 30″.
5.2. Исследования рена шкалового микроскопа
Причина, вызывающая рен отсчетных устройств во всех оптических
теодолитах одинакова - это неправильное увеличение делений лимбов при
подаче их изображений в поле зрения отсчетного микроскопа.
В теодолитах с односторонними шкаловыми микроскопами рен – это
несоответствие изображения градусного интервала лимба длине шкалы
микроскопа.
Рен отсчетной системы согласно ГОСТУ 20063-74 [3] определяют на
следующих установках круга: горизонтальный круг 0; 60; 120; 180; 240; 300 0
(прямой ход) и 330; 270; 210; 150; 90 300 (обратный ход); вертикальный круг -6; -3; 0; 3; 6; 90 ( прямой ход) и 7; 4; 1; -2; -5; -80 (обратный ход).
Методика наблюдений
Для наблюдения также как и при определении погрешности отсчета
используют более точный вспомогательный прибор. Зрительные трубы
приборов фокусируют на бесконечность и наводят друг на друга. По шкале
исследуемого теодолита устанавливают заданный отсчет φ1 (например 00 0,0′),
точно совмещая штрих лимба с нулевым штрихом шкалы Вспомогательным
прибором точно визируют на сетку исследуемого теодолита. Дважды берут и
записывают с таблицу отсчеты а1’ и а2″ по шкале микрометра
вспомогательного прибора. Вычисляют и записывают среднее из этих отсчетов.
Затем наводящим винтом алидады (если исследуется горизонтальный круг)
или наводящим винтов трубы (если исследуется вертикальный круг) точно
совмещают соседний младший относительно φ1 штрих лимба φ1-10 с
последним штрихом шкалы (60′). Вспомогательным прибором вновь визируют
на сетку исследуемого теодолита. Дважды берут и записывают в таблицу
отсчеты b1′ и b1″ по шкале микрометра вспомогательного прибора.
Вычисляют и записывают среднее из этих отсчетов. По формуле ri=b1 - a1
вычисляют рен для данной установки круга и записывают его в таблицу.
Таким же образом определяют значения рена при других установках
круга. Вычисляют: rcp=∑ri /n ; отклонения δi каждого значения от среднего δi =
ri - rcp.
Среднюю квадратическую погрешность рена вычисляют по формуле:
m
[ i i ]
n(n  1)
(4.9)
Погрешность m не должна превышать для теодолитов типа Т5, Т15,
Т30М, Т30 и 2Т30 соответственно 1″; 1,5″; 3″ и 3″.
Величина рена горизонтального и вертикального кругов rcp не должна
превышать для теодолитов типа Т5, Т15, Т30М, Т30 и 2Т30 соответственно 3″;
6″; 15″ и 15″. При неудовлетворительных результатах делают вывод о
необходимости юстировки оптической отсчетной шкалы системы прибора.
5.3. Исследования эксцентриситета алидады горизонтального круга
теодолита
Эксцентриситет алидады lA - это отклонение оси ее вращения от центра
горизонтального круга (ГК). Эксцентриситета горизонтального круга lГК - это
отклонение центра ГК от его оси вращения (рис. 4,2).
Отсчет по горизонтальному кругу, соответствующий направлению ЦОА,
т.е. направлению отклонения
оси вращения алидады от центра ГК,
называется направлением φэ эксцентриситета алидады. При установке
алидады относительно нулевого штриха ГК на угол φэ или  э  1800
погрешность в отсчетах за счет влияния эксцентриситета будет равна нулю.
А при установке алидады на угол  э  900 влияние будет максимальным и
определяется по формуле:
ε = lA ρ″/ R
(4.10)
где ε и lA - соответственно угловой и линейный эксцентриситеты алидады;
R - радиус круга.
При установке алидады относительно нулевого штриха ГК на любой
произвольный угол φi погрешность в отсчетe за счет влияния эксцентриситета
алидады будет определяться из выражения:
vi / 2   sin(i   э )
(4.11)
График этой зависимости будет в виде
синусоидальной кривой.
Погрешность за счет эксцентриситета обнаруживается при отсчитывании по
диаметрально противоположным сторонам лимба. Так как в отсчет φi входит
значение погрешности vi /2 с одним знаком, a в отсчет  i  1800 входит
значение vi /2 с обратным знаком, то в разность отсчетов входит погрешность
vi, которая , исходя из выражений (4.10) и (4.11) будет равна
vi  2 sin( i   э )  2
l A "
sin(i   э )
R
(4.12)
В разность отсчетов по диаметрально противоположным сторонам
лимба могут входить также и другие погрешности. Например, в теодолитах с
односторонним отсчитыванием в погрешность vi при наведении на одну и ту
же точку при двух положениях вертикального круга входит также и двойная
коллимационная ошибка v0. Tогда
(4.13)
vi  2 sin(i   э )  v0
Синусоида, построенная по формуле (4.13), будет смещена от оси, по
которой откладывается φi, на величину v0.
Методика
исследования эксцентриситета
алидады
и ГК
При различных установках φi алидады (если берется эксцентриситет
алидады) или ГК (если исследуется эксцентриситет ГК) определяют значения
vi. Число установок для теодолита Т5 и технических теодолитов согласно
ГОСТУ 20063-74 [3]. Принимают n=5.
Тогда отсчеты φi будут изменяться от 0 до 3600 с перестановкой на угол.
Δφ=3600/N . Измерения проводят прямым и обратным ходами. Погрешность
vi определяют по разности отсчетов при визировании на одну и ту же точку
при круге лево (Л) и круге право (П).
vi = Пі - Лі
(4.14)
При одной и той же установке φi разность между vi в прямом и
обратном ходах не должна превышать 15″-20″.
Для повторительных теодолитов определяют только эксцентриситет
алидады или только эксцентриситет лимба, т.к. величина эксцентриситета
алидады не зависит от вращения лимба.
Для не повторительных
теодолитов отдельно определяют
и
эксцентриситет алидады и эксцентриситет лимба, а затем определяют
максимальную величину эксцентриситета.
В качестве визирной цели при наблюдениях используют сетку нитей
коллиматора (зрительную трубу любого
вспомогательного прибора,
сфокусированную на бесконечность, с подсветкой со стороны окуляра).
Методика перестановки алидады на угол Δφ для теодолитов типа Т5,
Т15, Т30 следующая.
При круге лево поворачивают алидаду на угол Δφ при неподвижном
лимбе (ГК) и закрепляют ее. Открепляют теодолит в подставке или вместе с
подставкой и наводят трубу снова на точку. Вновь горизонтируют теодолит.
Точное наведение производят наводящим винтом алидады.
Перестановку ГК на угол Δφ в не повторительных теодолитах делают
установочной шестеренкой при неподвижной алидаде.
В теодолитах типа Т5 отсчеты Лi и Пi берут по лимбу исследуемого
теодолита. В технических теодолитах для повышения точности определения
vi применяют дополнительно более точный вспомогательный прибор –
теодолит типа Т2 или коллиматор с ценой деления шкалы окулярного
микрометра 1″- 2″. Методика наблюдения при этом следующая.
Трубы приборов фокусируют на бесконечность. При круге лево
визируют в трубу вспомогательного прибора и устанавливают отсчет по
лимбу вспомогательного исследуемого теодолита, кратный цене деления
шкалы отсчетного микроскопа. Записывают этот отсчет в таблицу.
Вспомогательным прибором точно визируют на сетку исследуемого
теодолита. Дважды берут и записывают в таблицу отсчеты
Л′в и Л″в по
шкале микрометра вспомогательного прибора. Расхождение между этими
отсчетами
не должно превышать 2″. Вычисляют и записывают отсчет
Лв 
Л в ' Л в "
. Трубу исследуемого теодолита поворачивают через зенит и
2
точно визируют в трубу вспомогательного прибора. Берут отсчет II по лимбу
исследуемого теодолита и записывают в таблицу. Устанавливают по лимбу
исследуемого теодолита отсчет, равный Л  1800. Вспомогательным прибором
вновь точно визируют на сетку исследуемого теодолита. Дважды берут и
записывают отсчеты Пв′ и Пв″ по шкале микрометра вспомогательного
прибора. Вычисляют и записывают отсчет Пв 
Пв ' Пв "
.
2
Таким же образом делают измерения при последующих установках
алидады или лимба на отсчет φi .
Приблизительную погрешность vin определяют по разности отсчетов ПiЛi , взятых по лимбу исследуемого теодолита. Более точно погрешность vi
определяют по формуле vi =Пiв-Лiв , где
Пiв и Лiв – отсчеты по шкале
микрометра
вспомогательного прибора. При этом
погрешности vi
присваивается тот знак, который получается по разности отсчетов, взятых по
лимбу исследуемого теодолита.
По разностям δi=vin-vi можно определить погрешность m исследования
эксцентриситета при взятии отсчетов только
по лимбу исследуемого
теодолита. При этом m 
[ i i ]
, где n – количество наблюдений.
n
Элементы эксцентриситета алидады
формулам:
направление эксцентриситета
  vi cos  i  
 ;


v
sin

 i

i
 3  arctg
угловой эксцентриситет
(или лимба)
вычисляют по
(4.15)
 v sin  i    vi cos  i  
  i
 
 ;
n
n

 

2
2
(4.16)
линейный эксцентриситет
l
R
.

(4.17)
Ординаты vi плавной кривой влияния эксцентриситета на разность
отсчетов по диаметрально противоположным сторонам лимба вычисляют
по формуле (4.13). В этой формуле v0 - двойная коллимационная ошибка. Ее
находят
по формуле v0=
1 n
 vi . По ординате v′i строят график, соединяя
n 1
полученные точки плавной линией (синусоидой). На этот график наносят
измеренные значения vi и соединят их ломаной линией – отдельно прямой и
обратный ходы (разными цветами).
Если отклонения di измеренных значений vi от синусоиды vi  не
превышают для теодолитов типа Т5, Т15, т30 соответственно 10″, 15″, и 20″,
то эксцентриситет имеет закономерный характер при измерении углов
полными приемами
систематическая погрешность за счет влияния
эксцентриситета компенсируется. Чем больше отклонения , тем больше
случайная систематическая погрешность за счет влияния эксцентриситета,
Случайную среднюю квадратическую погрешность влияния эксцентриситета
на разность отсчетов по диаметрально противоположным сторонам лимба
модно определить по отклонениям di =vi- vi , используя формулу:
mp 
d i d i  .
n 1
(4.18)
Максимальный
линейный
эксцентриситет находят графически.
Откладывают в масштабе отрезок ЦОГК, равный значению lГК (рис.4.3.). От
направления ЦОГК по ходу часовой стрелки откладывают угол, равный φЭЛ=
φЭКГ. В этом направлении откладывают в масштабе отрезок ЦОА, равный lA.
На продолжении отрезка ОА-ОГК откладывают отрезок Ошибка! Ошибка связи.,
равный lГМ . Полученный отрезок ОА-Ц равен максимальному линейному
эксцентриситету алидады lAmax. Максимальный угловой эксцентриситет
находят по формуле:
 A max 
l A max
" .
R
(4.19)
Завод-изготовитель гарантирует величину максимального углового
эксцентриситета для всех типов точных и технических отечественных
теодолитов типа Т5, Т15, Т30 соответственно равны 40″, 2′ и 5′, т.к. при
измерении углов полными приемами происходит компенсация ошибками за
счет влияния эксцентриситета.
При измерении углов способом повторений. что встречается в
маркшейдерской практике, компенсации ошибки за счет эксцентриситета не
происходит. Поэтому при значениях максимального эксцентриситета для
теодолитов типа Т5, Т15, Т30 соответственно более 10″, 15″ и 30″ способ
повторений применять не рекомендуется.
В курсовой работе необходимо выполнить не только анализ влияния
эксцентриситета на конечный результат при различных способах измерения
углов, но и установить для исследуемого теодолита нормы внутреннего
контроля.
5.4. Определение эксцентриситета вертикального
теодолитов с односторонним отсчитыванием
круга
Для выявления влияния эксцентриситета на измеряемый вертикальный
угол испытуемый
теодолит
устанавливают между
двумя
соосно
расположенный коллиматорами, направления визирных осей которых задают
угол наклона   0 0 .
Измерения проводят в следующей последовательности: наводят при
КЛ трубу испытуемого теодолита на горизонтальную нить одного из
коллиматоров и берут отсчет А1 по вертикальному кругу; вращением трубы
вокруг горизонтальной оси наводят ее на горизонтальную нить сетки
второго коллиматора и берут отсчет А2 по кругу. Такие операции,
составляющие один прием, выполняют не менее 6 раз при испытании
теодолитов типа ТЭС.
Максимальное влияние эксцентриситета вертикального круга находят
по формуле

А1  А2
.
2 cos
(4.20)
Значения эксцентриситета вертикального круга не должно превышать
для теодолитов типа Т5, Т15, Т30 соответственно 10″, 15″ и 60″ [11].
Значения эксцентриситета вертикального круга не компенсируется.
Поправку за влияние эксцентриситета в угол, измеренный при двух
положениях вертикального круга, определяют по формуле:
 вк   max cos .
5.5. Распределение
средней
измерения горизонтального угла
(4.21)
квадратической
погрешности
Среднюю квадратическую погрешность mβ измерения горизонтального
угла β в лабораторных условиях определяют соответственно ГОСТом [2,3].
Угол β должен быть в пределах 900  300. Разность вертикальных углов двух
визирных целей, между которыми измеряют угол β, не должна быть менее 200.
Для определения погрешности выполняют не менее 4 серий измерений, каждая
из которых содержит n =12 приемов. Между приемами делают перестановку
лимба на угол   1800 / n .
До измерения тщательно горизонтируют теодолит; выводят наводящие
винты в среднее положение; добиваются четкого изображения сетки нитей,
штрихов кругов, визирных целей; выполняют несколько оборотов алидады
горизонтального круга по ходу часовой стрелки.
Измерения
угла βi одним приемом производится по следующей
последовательности:
- наводят трубу теодолита на цель I и отсчитывают по горизонтальному
кругу;
- поворачивают алидаду на величину измеряемого угла, наводят трубу
на цель и отсчитывают по горизонтальному кругу;
- проводят трубу через зенит, поворачивают алидаду на 1800 по ходу
часовой стрелки, наводят трубу на цель и отсчитывают по
горизонтальному кругу;
- поворачивают алидаду по ходу часовой стрелки , наводят трубу
на цель и отсчитывают по кругу.
Во время измерений
следует соблюдать
следующие
правила:
окончательное наведение трубы выполняют движением наводящего винта
на завинчивание; не рекомендуется излишне туго затягивать закрепительные
винты; каждый последующий прием начинается при том же положении
вертикального круга, при котором закончен предыдущий; приемы, в которых
допущены грубые погрешности или просчеты, повторяют на тех же
установках горизонтального круга; производить перефокусировку зрительной
трубы ил окуляра отсчетного микроскопа во время измерений не допускается.
По результатам измерений определяют: среднее значение угла
 ср    i / n ; отклонения значений углов в каждом приеме от среднего
значения δi = βi – βcp .
Среднюю квадратическую погрешность измерения горизонтального
угла одним приемом в каждой серии вычисляют по формуле:
m 
 i i  .
n 1
(4.22)
Если в каких-либо приемах отклонения больше, чем 2,367 mβ [3], то
измерения в этих приемах повторяют на тех же установках круга. Затем
вновь вычисляют mβ.
Окончательную среднюю квадратическую
погрешность измерения
горизонтального
угла одним приемом определяют как среднее из
погрешностей , вычисленных в каждой серии наблюдений.
Среднюю квадратическую погрешность измерения угла одним приемом
можно приблизительно определить расчетным
способом по отдельным
составляющим приборных погрешностей по формуле:
mβ= mb2  mt2  mr2  mэ2  md2  mv2 ;
(4.23)
где mb - погрешность визирования; mt - погрешность отсчета по шкале
отсчетного устройства; mr - погрешность за счет рена отсчетного устройства;
mэ - случайная
погрешность за счет эксцентриситета
алидады; md погрешность за счет ошибки диаметров горизонтального круга; mv погрешность из-за наклона вертикальной оси вращения теодолита.
Погрешность визирования вычисляют по формуле:
mb 
d
,
12
(4.24)
где dδ - угловое расстояние между нитями биссектора [5].
Погрешность отсчета mt определяют по результатам исследования (пункт
4.5.1).
Погрешность за счет рена вычисляют по формуле:
mr 
r
.
3
(4.25)
где r - величина рена горизонтального круга (пункт 4.5.2)
Случайную погрешность за счет эксцентриситета алидады вычисляют по
формуле:
mэ 
mp
2
.
(4.26)
где mp - погрешность, определяемая по формуле (4.18).
Погрешность за счет ошибки
диаметра горизонтального круга
вычисляют по формуле:
m 
d пред.
3
.
(4.27)
где d пред. - предельно допустимая ошибка диаметров горизонтального круга;
для теодолитов типа Т5, Т15, Т30 d пред. соответственно равна 2,5″, 6″ и
10″ [11].
Погрешность из-за наклона вертикальной оси вращения теодолита
вычисляют по формуле
mv 

4 3
(tgv1  tgv2 ) .
(4.28)
где τ - цена деления уровня (определяют по паспорту прибора) ; v1 и v2 углы наклона линий визирования соответственно по первому и второму
направлениям.
Средние квадратичные погрешности измерения горизонтального угла,
полученные экспериментальным и расчетным способами должны быть
одного порядка.
По результатам исследований средней квадратической погрешности
измерения угла определяют соответствие прибора типу по точности согласно
ГОСТу 10529-79 [2].
5.6. Определение цены деления цилиндрического уровня при трубе
Устанавливаем нивелир так, чтобы уровень оказался параллельным
направлению между подъѐмными винтами А и В (рис.3) . Вращением алидады
приводят пузырѐк уровня в крайнее левое положение, при котором еще можно
отсчитать по обоим концам пузырька. При этом отсчет по горизонтальному
кругу 1 для удобства устанавливаем кратным 10. Берем отсчѐты Л1 и П1 по
концам пузырька до 0,1 деления и записываем в журнал наблюдений (табл.1).
Измеряют температуру воздуха.
Определяют рациональный интервал  :
 = 20
поворотов алидады, соответствующий смещению пузырька на 0,8 - 1 деление, и
округляем его величины, кратной 10.
Поворачивает алидаду так, чтобы пузырѐк двигался вправо и
устанавливаем отсчѐты по горизонтальному кругу:
2 = 1 +  , 3 = 2 + ,……n = n-1 +  и берем соответственно отсчеты
Л2 и П2, Л3 и П3,…… Лn и Пn. Колебания в длине пузырька должны быть не более
0,2 деления.
По достижения правым концом пузырька крайнего положения, при
котором ещѐ можно отсчитывать, делаем обратный ход, устанавливая алидаду
на отсчеты n , n-1 , n-2 , … 1. Результаты наблюдений записывают в журнал.
В конце наблюдении вновь измеряем температуру.
 
Определяем среднюю цену деления  ср  i ;
n
m
Средние квадратические погрешности отдельного значения
 
n 1
и
m
, где:  i - сумма всех значений цены деления
n
уровня, полученных в прямом и обратном ходах; n – количество определений
цены деления уровня;  i   i   ср .
среднего значения M 
Отсчет
По лимбу

По уровню
Л
П
Длина
пузырька
П-Л
Положение
середины
ЛП
а
2
Сдвиг
пузырька
a 
ai 1  ai
Цена
деления




20,16
-4,84
-4,84
-19,84
5,87
406,42
23,425
23,425
393,62
34,507
a
1. Пузырек движется вправо
3070 20/
3070 00/
3060 40/
3060 20/
3060 00/
3050 40/
0,1
0,5
0,9
1,2
1,9
2,0
5,9
6,1
6,5
7,0
7,3
7,9
5,8
5,6
5,6
5,8
5,4
5,9
3
3,3
3,7
4,1
4,6
4,95
0,3
0,4
0,4
0,5
0,35
100
75
75
60
85,71
aII - aI
Таблица 1.
3050 20/
3050 00/
3040 40/
3040 20/
3040 00/
2,5
2,9
3,1
3,7
4,0
8,1
8,6
9,0
9,2
9,8
5,6
5,7
5,9
5,5
5,8
5,3
5,75
6,05
6,45
6,9
0,35
0,45
0,3
0,4
0,45
85,71
66,67
100
75
66,67
789,76
5,87
-13,17
20,16
-4,84
-13,17
34,507
173,53
406,42
23,42
173,53
1685,3
2. Пузырек движется влево
3040 00/
4
9,8
5,8
6,9
0
3040 20/
3,9
9,5
5,6
6,7
0,2
150
70,16
4922,4
3040 40/
3,2
9
5,8
6,1
0,6
50
-29,84
890,42
3050 00/
3
8,8
5,8
5,9
0,2
150
70,16
4922,4
3050 20/
2,6
8,1
5,5
5,35
0,55
54,55
-25,29
639,81
3050 40/
2,2
8
5,8
5,1
0,25
120
40,16
1612,8
3060 00/
1,9
7,5
5,6
4,7
0,4
75
-4,84
23,42
3060 20/
1,4
7
5,6
4,2
0,5
60
-19,84
393,62
3060 40/
1
6,6
5,6
3,8
0,4
75
-4,84
23,42
3070 00/
0,8
6,1
5,3
3,45
0,35
85,71
5,87
34,50
3070 20/
0,1
5,9
5,8
3
0,45
66,67
-13,17
173,53
886,93
Определяем:
- среднюю цену деления:
 ср 
 i  ,
12852,
n
где:  i  – сумма всех значений цены деления уровня, полученных в прямом
и обратном ходах;
n – количество определений цены деления уровня;  i   i   ср .
789,76  886,93
 79,84 .
21
- средние квадратические погрешности отдельного значения:
 ср 
m
  ;
m
n 1
- и среднего значения:
m
;
M
n
14538,12
 26,31 .
21
M
26,31
 5,61 .
22
6. Исследование шашечных реек
Исследование реек производится с целью выяснения пригодности их
для нивелирования соответствующей точности и определения поправок.
Средством проверки шашечных реек служит образцовая мера 2
разряда, которая представляет собой контрольную линейку длиной 1 м с
ценой деления 0.2 мм. Погрешность компарирования контрольной линейки
не должна превышать 0,015 мм. Компарирование линейки выполняется
органами метрологической службы Госстандарта методом сличения с
помощью компаратора в сроки, указанные в паспорте, но не реже одного раза
в два года. Рейки, используемые для технического нивелирования, можно
поверять компарированной рулеткой.
Исследование реек производится в соответствии с «Инструкцией по
нивелированию I, II, III и IV классов» [1]. В настоящих методических
указаниях порядок измерений заимствован из этой инструкции.
В курсовой работе необходимо определить среднюю длину одного
метра и ошибки дециметровых делений рейки.
6.1. Определение средней длины одного метра рейки
На рейку параллельно ее краям укладывают контрольную линейку.
Определение длины производят по интервалам между делениями 1-10, 10-20
и 20-29дм (трехметровая рейка), которые измеряют сначала в прямом, а затем
в обратном направлениях ( табл.4.3).
Края шашечных делений, по которым предстоит делать отсчеты,
отмечают тонкими штрихами, нанесенными остро заточенным карандашом.
Каждый интервал в доном направлении измеряют дважды. Отсчеты по
контрольной линейке делают с точностью 0,02 мм. Между первой и второй
парой отсчетов линейку немного сдвигают. Перед началом прямого и в конце
обратного хода определяют температуру линейки.
На красной стороне рейки таким же образом определяют
длины
интервалов 48-57, 57-67, 67-76 ( или 47-56 и так далее).
Расхождения между разностями отсчетом по правому и левому
концам линейка каждого интервала не должны превышать 0,1мм.
В 8-ю графу помещают среднее из разностей отсчетов каждого
интервала, в 6-ю – поправки за длину линейки и температуру, вычисленную
по уравнению контрольной линейки, в 7-ю - исправленные длины интервалов.
Средняя длина одного метра в приведенном примере равна 5600,76 : 5,6 =
1000,14мм.
Ошибки метровых интервалов реек для нивелирования III и IV классов
и технического нивелирования не должны превышать 0,5 мм, 1 мм и 3 мм
соответственно. Для нивелирования III и IV классов исследуют пару реек
комплекта и определяют среднюю длину метра и поправочный коэффициент
этой пары. В курсовой работе каждая бригада исследует одну пару реек.
6.2. Определение ошибок дециметровых делений рейки
Совмещают нуль линейки с нулевым штрихом рейки и берут отсчеты
по линейке, соответствующие положению дециметровых штрихов в пределах
первого метра рейки (табл.4.4, 1 прием).Затем линейку немного сдвигают и
повторяют отсчеты ( 2 прием).
Такие определения делают на каждом метре рейки. Для совмещения
нуля контрольной линейки с плоскостью пятки к пятке прикладывают
лезвие безопасной бритвы.
Ошибки дециметровых делений Δ равны средним значениям разностей
Δ1 и Δ2 . Систематическую ошибку в длине одного дециметра вычисляют по
формуле: δ= ∑Δ : n. В приведенном примере δ=-0.56 : 16 =-0.03 мм.
Вычитая систематическую ошибку из каждой величины Δ, получают
случайные ошибками дециметровых делений рейки.
Проверяют совпадение нуля шкалы черной стороны с плоскостью
пятки рейки. В приведенном примере нуль шкалы не совпадает с
плоскостью пятки на 0,8 мм. При использовании для нивелирования двух
рек комплекта необходимо учитывать неравенство высот нулей реек.
Случайные ошибки дециметровых делений реек для нивелирования
III класса не должны превышать 0,5 мм, а для IV класса и технического
нивелирования – 1 мм.
7. Оформление и порядок защиты курсовой работы
Отчет составляется один на бригаду. Каждый член бригады составляет
свои разделы отчета, которые указывает руководитель.
Отчет должен начинаться
введением, в котором формулируется
общая цель работы, ее актуальность и необходимость выполнения. В тексте
отчета кратко излагают сущность и цель выполнения каждого этапа
работы; кратко описывают порядок выполнения соответствующих этапов
работы на конкретных рабочих местах с использованием конкретного
лабораторного оборудования и установок; приводят результаты измерений
и вычислений; делают соответствующие выводы по каждому этапу. Кроме
того, в тексте отчета, если необходимо, помещают чертежи, схемы, рисунки,
а также таблицы с результатами измерений и вычислений. Таблицы должны
иметь содержательный заголовок, а рисунки – под рисуночные подписи.
Текст отчета должен
заканчиваться
заключением, в
котором
содержится оценка результатов и делаются общие выводы по всей работе.
После заключения составляют список использованной литературы. На
последней странице отчета должна быть дата окончания работы и подписи
исполнителей.
После проверки
отчета
руководителем каждый член
бригады
индивидуально защищает весь отчет, независимо от того какие разделы он
составлял. При защите отчета студент должен показать знания и умения
выполнять все этапы курсовой работы.
Вспом огательное
оборудование
Штативы; рабочие точки для установки приборов на штативах;
визирные цели; рабочие стенды на консолях, вмонтированных в стены
лаборатории; становые винты; шпильки; отвертки; шкалы; микроскопы;
штриховые миры; точные теодолиты типа Т2; коллиматоры; автоколлиматоры
с окулярным микрометром;
светильники; микрокалькуляторы.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа