Автори    Зміст

 

 

Розділ 3            Нівелювання

РОБОТА 6.   ВИВЧЕННЯ БУДОВИ НІВЕЛІРІВ

 

6.1. Мета роботи

Вивчити загальну будову нівелірів з циліндричними рівнями та компенсаторами і призначення їх основних частин. Навчитись встановлювати нівеліри в робоче положення та знімати відліки з рейки.

 

6.2. Загальні теоретичні положення

Головна вимога до нівеліра в робочому положенні - горизонтальність лінії візування. Залежно від принципу приведення лінії візування в горизонтальне положення, нівеліри бувають двох видів - з циліндричним рівнем при трубі і з компенсатором (з самовстановлюючою лінією візування).

Згідно з стандартом 10528-76, за точністю нівеліри поділяються на три типи: високоточні (призначені для нівелювання І та ІІ класів); точні (застосовуються для нівелювання ІІІ та IV класів); технічні (використовуються при виконанні технічного нівелювання для створення висотного обгрунтування топографічних знімань і вирішення інших інженерних задач при розвідуванні, будівництві та експлуатації інженерних споруд).

Для позначення нівелірів з компенсаторами до шифру додається літера К, а у випадку, коли нівеліри мають горизонтальний лімб - літера Л, наприклад, Н-3К, Н-10КЛ. В табл.8 приведені основні характеристики деяких нівелірів.

 

Таблиця 8

Основні технічні характеристики нівелірів

Параметри

Типи нівелірів

 

Н-3

Н-3К

Н-10

Н-10КЛ

Середня квадратична помилка, мм:

подвійного нівелювання на 1 км. ходу

вимірювання перевищення при відстані від нівеліра до рейки 100 м

 

3

 

2

 

3

 

2

 

10

 

5

 

10

 

5

Збільшення зорової труби, крат.

30

30

20

20

Найменша відстань візування, м

2

2

2

2

Коефіцієнт віддалеміра з постійним кутом

100

100

100

100

Ціна поділки рівня

встановлюючого (круглого), мін

при трубі, циліндричного, сек.

 

10

15

 

10

-

 

10

45

 

10

-

Діапазон роботи компенсатора, мін

-

15

-

20

Помилка самовстановлення лінії візування, сек

-

0,5

-

1

Маса, кг

3

3

2

2

 

Будова нівеліра Н-3. Основними частинами нівеліра (рис.28) є - зорова труба 1 і з’єднаний з нею циліндричний рівень 5. Вони забезпечені елеваційним гвинтом 11, за допомогою якого обертаються в невеликому діапазоні навколо горизонтальної осі. Тим самим лінія візування приводиться в горизонтальне положення за бульбашкою цього рівня.

 

Рис.28. Нівелір Н-3.

Для роботи нівелір встановлюють на штатив і закріплюють становим гвинтом. Круглий рівень 9 служить для приведення осі обертання приладу в прямовисне положення піднімальними гвинтами 12, які опираються в головку штатива. Для наближеного наведення на рейку служить мушка 4. Точне наведення зорової труби виконується навідним гвинтом 10, при загвинченому затискному гвинті 13. Чітке зображення візирної сітки досягається обертанням окуляра 3, а чітке зображення рейки в полі зору труби за допомогою кремальєри фокусуючого пристрою 2.

Лінію візування приводять в горизонтальне положення за допомогою елеваційного гвинта 11 з’єднанням контактів бульбашки 6 циліндричного рівня. Над рівнем розташований призмовий пристрій, який передає зображення положення бульбашки в поле зору труби. Таким чином, спостерігачу видно кінці бульбашки рівня і рейку, з якої знімають відлік. Якщо бульбашка рівня знаходиться в нуль-пункті, то зображення її в полі зору труби утворює в верхній частині один загальний овал.

Зі сторони окуляру коробка циліндричного рівня закривається кришкою 8. Під нею знаходяться виправні гвинти 7, за допомогою яких встановлюється паралельність осей циліндричного рівня та візирної.

Будова нівеліра Н-3К. Нівелір з компенсатором (рис.29) складається з підставки 8 з піднімальними гвинтами 1. Зорова труба 9 наводиться на рейку за допомогою навідного гвинта 2. В робоче положення вісь приводиться піднімальними гвинтами 1 за круглим рівнем 7, бульбашку якого ми бачимо за допомогою дзеркала 5. Наведення на рейку виконується за допомогою мушки 3. Чітке зображення візирної сітки досягається обертанням окуляра 4. Виправні гвинти 6 круглого рівня служать для встановлення паралельності осей обертання нівеліра і круглого рівня.

У нівелірі Н-3К відсутні циліндричний рівень і елеваційний гвинт, тому що візирна вісь встановлюється автоматично в горизонтальне положення призмовим компенсатором 10, встановленим між фокусуючою лінзою 12 і візирною сіткою 11. Компенсатор складається з двох прямокутних призм, одна з яких підвішена на стальних нитках до верхньої частини труби. Такий компенсатор забезпечує встановлення лінії візування в горизонтальне положення з помилкою 0,4² при нахилах осі обертання приладу до 15¢.

 


Рис.29. Нівелір Н-3К.

Нівелірні рейки. До комплекту нівеліра входять дві рейки, які є вимірювальними приладами для визначення перевищень при нівелюванні. Їх виготовляють з сухої деревини. Рейки РН-3, РН-10 - двохбічні (рис.30), складні. Поділки зроблені у вигляді сантиметрових шашок чорно-білих на одному боці рейки і червоно-білих на другому. Для зручності відліку, перші п’ять поділок обєднані і утворюють ніби символ .

 

Рис.30. Нівелірні рейки.

На чорних боках рейок нуль (початок шкали) співпадає з п’яткою рейки, а на червоних - з п’яткою співпадає інший відлік.

Таким чином, початок шкали на червоному боці рейки зміщений на визначену величину, наприклад, 4682, що дозволяє контролювати правильність відліку. Довжина рейок РН-3 і РН-10 буває 1,5; 3,0; та 4,0 м.

 

6.3. Програма роботи

1.     Вивчення будови нівеліра Н-3 і Н-3К.

2.     Приведення нівеліра в робоче положення.

3.     Знімання відліків за трьома нитками чорного та червоного боків двох рейок і визначення віддалемірних відстаней до рейок, різниці нулів шкал (“п’яток”) рейок та перевищення між точками, в яких розміщені рейки.

 

6.4. Прилади для виконання роботи

Нівелір зі штативом і дві рейки.

 

6.5. Порядок виконання роботи

1.     Вивчення будови нівеліра починають із зовнішнього огляду приладу. Далі вивчають його будову і призначення основних частин приладу. Завершується вивчення кресленням схеми нівеліра, яке супроводжується переліком основних його частин з указанням їх призначення (табл.9).

 

Таблиця 9

Основні частини нівеліра Н-3

Назва частини

Призначення

Піднімальний гвинт

і т.д.

Служить для приведення осі нівеліра в прямовисне положення за бульбашкою круглого рівня

 

2. Встановлення нівеліра в робоче положення починають з приведення його осі в прямовисне положення. Для цього піднімальними гвинтами, спочатку двома, виводять бульбашку круглого рівня проти третього гвинта, а потім ним виводять її на середину. Чіткого зображення візирної сітки досягають обертанням окуляра зорової труби. Далі зорову трубу наводять на рейку і добиваються чіткого зображення поділки рейки, обертаючи кремальєру фокусуючого пристрою. Наближене наведення на рейку виконується за допомогою мушки на трубі, а точне - навідним гвинтом, при закріпленому затискному гвинті.

3. Відлік з рейки починають вивченням поділок на рейці і продовжують відліком з макету поля зору труби.

В полі зору труби (рис.31) видно: вертикальний штрих 1; середній 2, верхній 3 і нижній 4 - горизонтальні штрихи; а також кінці бульбашки циліндричного рівня 5 і рейку з поділками 6.

Рис.31. Поле зору труби нівеліра Н-3.

 

Перед відліком рейки бульбашку циліндричного рівня приводять на середину за допомогою елеваційного гвинта. При цьому контакти зображення циліндричного рівня утворюють параболу.

Відлік з рейки складається з чотирьох значущих цифр і являє собою відстань від нуля шкали рейки до променя даного штриха візирної сітки в міліметрах. В нашому випадку маємо (рис.31): за верхнім штрихом - 1475, за середнім - 1556, за нижнім - 1537 мм.

Зарисуйте в зошиті відліки, які ви бачите в полі зору вашого нівеліра з одного боку рейки.

За програмою роботи необхідно взяти відліки за трьома штрихами з чорного та червоного боків двох рейок. Відліки записуються в табл.10.

 

Таблиця 10

Відліки з чорного та червоного боків рейок

 

Рейка І

Рейка ІІ

Штри-

Чорний

Червоний

Чорний

Червоний

хи

Відліки

Різниця відліків

Відліки

Різниця відліків

Відліки

Різниця відліків

Відліки

Різниця відліків

Верх.

(1)1477

 

(4)6158

 

(1)1833

 

(4)6515

 

 

 

78

 

79

 

85

 

86

Серед.

(2)1555

 

(5)6237

 

(2)1918

 

(5)6601

 

 

 

78

 

78

 

85

 

85

Нижн.

(3)1633

 

(6)6315

 

(3)2003

 

(6)6686

 

 

 

S=156

 

S=157

 

S=170

 

S=171

 

Віддалемірні відстані вираховують як різниці відліків з нижніх та верхніх штрихів, помножених на коефіцієнт віддалеміра з постійним кутом (К=100).

,

,

,

.

Різницю нулів оцифрування шкал рейки червоного і чорного боків (“п’ятка”) обчислюють як різницю відліків з середніх штрихів:

“п’ятка” Р1=(5)-(2)=6237-1555=4682,

“п’ятка” Р2=(5)-(2)=6601-1918=4683.

Перевищення точки 2 над точкою 1, де встановлено відповідно рейки, обчислюють як різницю відліків з середніх штрихів чорних і червоних боків рейок, тобто:

 

6.6. Контрольні запитання

1.     Поясніть будову нівеліра та призначення основних його частин.

2.     Для чого служить круглий рівень?

3.     Для чого служить циліндричний рівень?

4.     Для чого служить елеваційний гвинт?

5.     Як наводять зорову трубу на рейку?

6.     Як встановлюють нівелір в робоче положення?

7.     Як знімають відлік з рейки?

 


   
 

Автори    Зміст

 
Сайт создан в системе uCoz