3.13.3. ПОВЕРКА ПЛАВНОСТИ ВРАЩЕНИЯ НИВЕЛИРА ВОКРУГ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСИ. СМАЗКА ОСИ
Чтобы поверить качество вращения нивелира вокруг вертикальной оси, его закрепляют на штативе и медленно вращают вокруг вертикальной оси. Вращение должно быть легким и плавным. В противном случае необходимо произвести чистку и смазку оси.
Как правило, ежегодно перед началом полевых работ производят в мастерских чистку и смазку вертикальной оси нивелира. В исключительных случаях чистку и смазку во время полевых работ выполняют в закрытом чистом помещении с предосторожностями, не допускающими попадания пыли и грязи на разобранные ось и втулку нивелира.
О том, как производить чистку и смазку оси нивелира того или иного типа, можно узнать из описания инструмента. Необходимо лишь помнить, что ось и втулку следует протирать только чистой, стираной материей, слегка смоченной очищенным бензином, а затем такой же, но сухой материей.
Смазку оси и втулку производят часовым маслом. При нивелировании при низких температурах (до —20—25° С) ось и втулку смазывают часовым маслом для низких температур или совсем оставляют без смазки. При повышении температуры до —10 — 15° С ось и втулка смазываются обычным часовым маслом.
3.13.4. ПОВЕРКА И ЮСТИРОВКА КРУГЛОГО УСТАНОВОЧНОГО УРОВНЯ
Поверку и юстировку круглого установочного уровня (или двух цилиндрических с τ=4′) производят следующим образом. Приводят пузырек уровня в нульпункт при помощи подъемных винтов. Поворачивают нивелир вокруг вертикальной оси на 180°. Если пузырек отклонился от середины, то его приводят в первоначальное положение, перемещая на половину отклонения при помощи исправительных винтов уровня, а на другую половину — подъемными винтами. После этого снова поворачивают нивелир на 180°. Если пузырек уровня вновь сойдет с нульпункта, то производят вторичное исправление. Обычно после двух-трех исправлений пузырек уровня остается в нульпункте при повороте нивелира на 180°. После исправлений винты уровня должны быть надежно закреплены. Эту поверку следует делать ежедневно перед началом работ, особенно если нивелирование производится нивелиром с компенсатором.
3.13.5. ПОВЕРКА И РЕГУЛИРОВКА ВРАЩЕНИЯ ПОДЪЕМНЫХ ВИНТОВ
При плотно завинченном становом винте подъемные винты подставки нивелира должны вращаться легко и плавно. Если их вращение затруднено или, наоборот, слишком легкое, регулируют их ход. Это выполняется следующим образом. Не снимая нивелир со штатива, вывинчивают подъемные винты до тех пор, пока не станут видны круглые отверстия на их стержнях. Совмещают их с углублениями, имеющимися на внутренней втулке подъемного винта. При помощи шпильки, вставляемой в это углубление, поворачивают весь винт до тех пор, пока вращение его не будет нормальным. После исправлений первого подъемного винта поверяют следующий винт. Регулировка подъемных винтов осуществляется путем нескольких исправлений и проб хода каждого винта.
3.13.6. ИСПРАВЛЕНИЕ ПАРАЛЛАКСА СЕТКИ НИТЕЙ
При параллаксе плоскость сетки нитей не совпадает с плоскостью изображения рейки, а находится ближе или дальше ее. В этом случае при изменении положения глаза относительно окуляра (выше, ниже) происходит изменение отсчета по рейке на 2—3 мм.
Чтобы уничтожить параллакс, необходимо совместить плоскость сетки нитей с плоскостью изображения предмета. Это достигается как перемещением сетки нитей при помощи диоптрийного кольца окуляра, так и изменением фокусировки.
Исправление выполняют до тех пор, пока отсчет по рейке не будет постоянным при изменении положения глаза относительно окуляра.
3.13.7. ПОВЕРКА ПРАВИЛЬНОСТИ УСТАНОВКИ СЕТКИ НИТЕЙ НИВЕЛИРА
Вертикальная нить сетки при положении пузырька установочного уровня в нульпункте должна совпадать с отвесом, а горизонтальная нить перпендикулярна к ней. Поверку делают по отвесу в безветренную погоду или в помещении. На расстоянии 10—20 м от отвеса устанавливают нивелир. Тщательно приводят вертикальную ось нивелира по уровню в отвесное положение и наводят вертикальную нить на нить отвеса. Если один конец вертикальной нити сетки отходит от нити отвеса более чем на 0,5—1,0 мм, то установку сетки нитей следует исправить при помощи исправительных винтов 1 и 2. На рис. 55 показаны все исправительные винты сетки нитей нивелира НВ-1.
Рис. 55. Крепление сетки нитей нивелира НВ-1.
|
Рис. 56. Поверка горизонтальной нити нивелира.
|
После того как исполнитель убедился, что вертикальная нить сетки установлена правильно, поверяют установку горизонтальной нити. Для этого наводят среднюю горизонтальную нить на какую-нибудь хорошо видимую точку, находящуюся на расстоянии 20—25 м от нивелира. Медленно вращают нивелир по азимуту микрометренным винтом и следят, не сходит ли горизонтальная нить сетки с наблюдаемой точки (рис. 56). Если горизонтальная нить сетки сходит с точки более чем на один мм, то у такого нивелира следует заменить сетку нитей. Поверку выполняют только при получении новых нивелиров или после ремонта. В полевых условиях следует поверять только горизонтальность горизонтальной нити сетки.
После юстировки сетки нитей обязательно определяют, а в случае надобности и исправляют угол i нивелира.
3.13.8. ПОВЕРКИ И ИСПРАВЛЕНИЯ УСТАНОВКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО УРОВНЯ
К цилиндрическому уровню нивелира предъявляются два требования:
1) отвесная плоскость, проходящая через ось уровня, должна быть параллельна отвесной плоскости, проходящей через визирную ось зрительной трубы;
2) величина угла i, т. е. проекция на отвесную плоскость угла между осью уровня и визирной осью трубы, должна быть меньше 10″.
Первую поверку делают при получении новых нивелиров, а также перед выездом в поле. Вторую поверку, определение угла i или величины х, выполняют в начале полевого сезона каждый день. Если в течение первых двух недель окажется, что юстировка уровня не меняется, то эту поверку можно выполнять через 10—15 дней.
Рис. 57.
Первую поверку выполняют следующим образом. Устанавливают нивелир на расстоянии 50—75 м от рейки так, как показано на рис. 57. Тщательно приводят вертикальную ось нивелира в отвесное положение при помощи установочного уровня. Точно совмещают элевационным винтом изображение концов пузырька цилиндрического уровня и производят отсчет по рейке или отмечают точно проекцию средней нити на ней при помощи карандаша.
Поворотами подъемных винтов А и В в разные стороны на 2—3 полных оборота (см. рис. 57) дают зрительной трубе нивелира боковой наклон. При этом следят за тем, чтобы горизонтальная нить не сходила с отсчета или с отметки на рейке. Затем наклоняют нивелир в другую сторону, вращая винты А и В в противоположных направлениях.
Если в обоих случаях концы пузырька уровня не отклоняются или смещаются оба раза в одну сторону, то установка уровня правильная. Если же при разных наклонах они расходятся в разные стороны на значительные величины, то исправляют установку цилиндрического уровня боковыми исправительными винтами. При исправлении один исправительный винт вывинчивают, а другой завинчивают, делая это постепенно. Юстировку выполняют методом приближений.
Вторую поверку можно выполнять тремя способами. При нивелировании III и IV классов и техническом нивелировании, как правило, угол i не вычисляют, а находят только величину x.
При первом способе поверки угла i поверку выполняют двойным нивелированием вперед с концов линии длиной 50—75 м. На концах линии забивают по одному костылю (колу с гвоздем) или устанавливают по металлическому башмаку. Затем рядом с одним из костылей устанавливают нивелир, а на другом костыле—рейку. Приводят нивелир в рабочее положение, наводят его на дальнюю рейку, элевационным винтом совмещают изображение концов пузырька уровня и производят отсчет по рейке у1 с точностью до 1 мм. Измеряют высоту нивелира А1, т. е. находят расстояние от центра объектива или окуляра до головки костыля, рядом с которым установлен нивелир, при помощи рулетки или рейки. При помощи рейки высоту нивелира определяют так: окуляр нивелира устанавливают на расстоянии 3—5 см от рейки, которая стоит на ближнем костыле. Пузырек цилиндрического уровня приводят на середину. Наблюдатель смотрит на рейку через объектив, а помощник при помощи движка или каким-либо другим способом отмечает середину видимого отверстия на рейке и делает по ней отсчет. Этот отсчет является высотой нивелира над костылем. Отсчет производят по черной стороне рейки.
После этого переносят нивелир ко второму, дальнему костылю.
Аналогично выполняют измерения, что и на первой точке, и получают отсчеты y2 и А2. По формулам (3.4) и (3.5) вычисляют величины χ и угла i
(3.4)
(3.5)
здесь y1 и y2 и А1, A2 — соответственно отсчеты по дальней рейке и высоты инструментов в мм, полученные на первой и второй точках; l — расстояние между костылями в мм.
Пример вычисления угла i первым способом дан в табл. 6.
Повторяют определение x и берут из двух значений среднее, x1 и x2 не должны различаться между собой более чем на 2 мм. Если xср больше 4 мм, то исправляют положение цилиндрического уровня. Для этого при помощи элевационного винта (если нет элевационного винта у нивелира, то при помощи одного из подъемных винтов) наводят среднюю нить сетки на отсчет по рейке, равный
(3.6)
Изображения концов цилиндрического уровня разойдутся. Вертикальными исправительными винтами уровня точно совмещают изображения концов пузырька, следя за тем, чтобы отсчет по рейке оставался равным у. Поверку и исправления делают до тех пор, пока величина xср не окажется меньше 4 мм. В случае, если исправительными винтами уровня не удается сделать x меньше 4 мм, то исправляют при помощи сетки нитей, перемещая ее вверх — вниз при помощи исправительных винтов. Юстировку при помощи сетки нитей следует производить в мастерских.
Таблица 6
Определение угла i (первый способ)
Нивелир Н3, l = 60,0 м
№ приема
|
№ костыля
|
Высота инструмента А, мм
|
Отсчеты по дальней рейке у, мм
|
x, мм
|
xср, мм
|
|
1
|
1430
|
1743
|
|
|
I
|
2
|
1489
|
1170
|
|
|
|
|
2919
|
2913
|
+3,0
|
|
11
|
1
|
1469
|
1151
|
|
|
|
2
|
1448
|
1762
|
|
|
|
|
2917
|
2913
|
+2,0
|
ср. +2,5
|
Исправление x у отдельных типов нивелиров (например, Н2) можно производить также при помощи защитного стекла, находящегося перед объективом зрительной трубы. Защитное стекло у таких нивелиров выполнено в виде оптического клина с небольшим углом преломления. Для того чтобы уменьшить величину х, вращают защитное стекло вокруг оси, устанавливая тем самым горизонтальную нить сетки на нужный отсчет по рейке, при этом следят, чтобы изображения концов пузырька уровня не разошлись.
У нивелиров с компенсаторами выполняют только вторую поверку. Определяют угол между горизонтальной плоскостью и визирной линией, т. е. угол i. Поверку выполняют теми же способами, что и у нивелиров с уровнями. Исправление производят перемещением сетки нитей или поворотом защитного стекла, находящегося перед объективом. В описаниях инструментов указывается, каким способом лучше исправить угол i.
При втором способе определения угла i также забивают два костыля или устанавливают два башмака на расстоянии 50—75 м друг от друга (рис. 58). Устанавливают нивелир строго посередине между костылями и измеряют два раза превышение по черной стороне реек h0. Полученное превышение свободно от ошибок, вызванных неправильной установкой цилиндрического уровня.
Переносят и устанавливают нивелир на расстоянии 10—15 м за одним из костылей и вновь измеряют два раза превышение между костылями hx. Величину x и угол i в этом случае вычисляют по формулам (3.7) и (3.8) (табл. 7):
(3.7)
(3.8)
Рис. 58. Определение угла i нивелира вторым способом.
Затем, действуя так же, как и при первом способе, исправляют установку цилиндрического уровня.
Таблица 7
Определение угла i (второй способ) l = 72,1 м
Превышение, измеренное из середины
|
з
п
h0
|
1400
1715
—315
|
1148
1465
—317
|
hср
—316,0
|
Превышение, измерен-
|
з
|
1470
|
1747
|
|
ное, когда нивелир на-
|
п
|
1150
|
1429
|
|
ходился за первым костылем
|
hx
|
—320
|
—318
|
—319,0
|
При третьем способе определения угла i на расстоянии 50— 75 м друг от друга забивают два костыля (башмака или кола) и определяют превышение между ними с двух станций. Первый раз нивелир устанавливают за первым костылем на расстоянии 3—5 м от него, второй раз — на таком же расстоянии за другим костылем.
На первой станции сначала производят отсчет у1 по ближней рейке и затем, изменив фокусировку трубы, отсчет А1 по дальней рейке. После этого, сохраняя фокусировку трубы, переходят на вторую станцию, где сначала производят отсчет А2 по дальней рейке и затем y2 по ближней рейке (табл. 8).
Таблица 8
Определение угла i (третий способ)
d = 50,5 м
|
|
Отсчеты по рейкам, мм
|
|
|
№ приема
|
№ костыля
|
ближней
|
дальней
|
x, мм
|
xср, мм
|
|
1
|
1400
|
1714
|
|
|
I
|
2
|
1466
|
1148
|
|
|
|
|
2866
|
2862
|
+2,0
|
|
II
|
1
|
1432
|
1744
|
|
|
|
2
|
1764
|
1448
|
|
|
|
|
3196
|
3192
|
+2,0
|
Ср. +2,0
|
Угол i вычисляют по формулам:
(3.9)
(3.10)
Для исправления положения уровня поступают так же, как указано в первом способе определения угла i.
3.13.9. ПОВЕРКА НИВЕЛИРОВ С КОМПЕНСАТОРОМ
Перед выездом в поле после выполнения всех поверок у нивелиров с компенсатором следует определить погрешность недокомпенсации. Для этого нивелир устанавливают строго в створе посередине между двумя рейками. При положениях круглого уровня, показанных на рис. 59, измеряют превышения. Компенсатор при таких наклонах должен работать уверенно, без зависаний. Наблюдения выполняют сериями. В каждой серии при каждом наклоне нивелира измеряют превышения по одной стороне рейки. Перед каждой серией изменяют высоту нивелира. Общее число серий — 5. При нивелировании III класса эту поверку выполняют перед выездом в поле. При этом рейки устанавливают на расстояниях 50 и 100 м от нивелира. После выезда в поле, через 2—3 месяца, также выполняют эту поверку на расстоянии 100 м. При нивелировании IV класса и техническом нивелировании исследования выполняют только перед началом полевых работ, а рейки устанавливают на расстоянии 100 м.
При продольных и поперечных наклонах нивелира превышения не должны отличаться от превышения, измеренного при положении пузырька уровня в нульпункте, больше чем на 3 мм при нивелировании III класса и 5 мм при нивелировании IV класса и техническом нивелировании. Например, при исследовании нивелира при продольном наклоне получены следующие значения превышений: продольный наклон +5′—превышение равно +1,571 м, продольный наклон — 5′—превышение + 1,579 м. При положении пузырька уровня в нульпункте превышение равно +1,575 м. Такой нивелир нельзя использовать при нивелировании III класса, но его можно применять при нивелировании IV класса и техническом нивелировании. При исследовании другого нивелира были получены соответственно следующие значения превышений: —2,010, —2,024 и —2,016 м. Этот нивелир нельзя применять не только при нивелировании III класса, но и при нивелировании IV класса и техническом нивелировании. Такой нивелир нуждается в заводской юстировке.
Рис. 59. Положение пузырька круглого уровня при исследованиях компенсатора.
Таблица 9
Нивелир Νi025 № 125674
24 мая 1972 г. Ясно. Спокойно.
Наблюдатель Петров С. Н.
№ серии
|
Пузырек уровня в нульпункте
|
Превышение, м
|
продольный
|
наклон
|
поперечный
|
наклон
|
+5′
|
—5′
|
+5′
|
—5′
|
l= 50 м
1
|
+ 1,576
|
+1,578
|
+1,575
|
+ 1,576
|
+1,577
|
2
|
+1,577
|
+ 1,577
|
+1,574
|
+ 1,575
|
+1,575
|
3
|
+ 1,575
|
+ 1,576
|
+1,576
|
+ 1,577
|
+1,575
|
4
|
+1,575
|
+ 1,578
|
+1,575
|
+1,576
|
+ 1,576
|
5
|
+ 1,576
|
+ 1,576
|
+1,576
|
+ 1,577
|
+1,577
|
Ср.
|
+ 1,576
|
+1,577
|
+1,575
|
+ 1,576
|
+1,576
|
l = 100 м
1
|
—0,751
|
—0,752
|
—0,750
|
—0,750
|
—0,752
|
2
|
—0,749
|
—0,752
|
—0,751
|
—0,754
|
—0,750
|
3
|
—0,753
|
—0,753
|
—0,748
|
—0,752
|
—0,748
|
4
|
—0,752
|
—0,754
|
—0,748
|
—748
|
—0,747
|
5
|
—0,748
|
—0,750
|
—0,750
|
—0,749
|
—0,753
|
Ср.
|
—0,751
|
—0,752
|
—0.749
|
—0,751
|
—0,750
|
Примечание: нивелир № 125674 пригоден для нивелирования III и IV классов.
При проведении этих исследований рекомендуется рейки устанавливать на костылях или деревянных кольях с гвоздями, крепить в рейкодержателях или привязывать к штативам так, чтобы они во время измерений не меняли своего положения по высоте. Результаты исследований одного нивелира приведены в табл. 9.
3.13.10. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНЫ ДЕЛЕНИЯ УРОВНЯ ПО РЕЙКЕ
Эту поверку выполняют только у вновь поступивших в производство нивелиров, предназначенных для нивелирования III класса, или в случае, когда нивелир не позволяет получить надежные результаты. Такие исследования лучше всего выполнять в тихую и по возможности пасмурную погоду. При ясной и переменной погоде нивелир и уровень должны быть тщательно защищены от воздействий солнечных лучей.
Для исследований выбирают ровную, желательно покрытую травой площадку.
На расстоянии 40—60 м от нивелира забивают два костыля или два кола с гвоздями для установки рейки. За полчаса — час до начала определений цены деления уровня нивелир устанавливают в тени на открытом воздухе. Мерной лентой или металлической рулеткой измеряют расстояние от нивелира до рейки с погрешностью ±0,2 м.
Наводят трубу на рейку и, действуя элевационным винтом, подводят пузырек уровня к одному из концов ампулы. В поле зрения трубы или в окошке для подсветки уровня производят отсчеты по концам пузырька. Если на ампуле нет делений, то предварительно прикрепляют на ампулу или на защитное стекло шкалу с делениями через 2 мм. Отсчитывают по рейке по средней нити нивелира. Перемещают пузырек уровня к другому концу ампулы уровня при помощи элевационного винта и снова производят отсчеты по концам пузырька уровня и по рейке. Для контроля цену деления уровня определяют дважды. Второй раз рейку ставят на второй костыль, который должен находиться на расстоянии 2—3 м от первого.
Если нивелир не имеет элевационного винта, то его устанавливают так, чтобы два подъемных винта располагались на линии, перпендикулярной к направлению на рейку, и, действуя третьим подъемным винтом, осуществляют наклон зрительной трубы нивелира.
Цену деления уровня вычисляют (табл. 10) по формуле
(3.11)
где τ — цена деления уровня на 2 мм; h — разность отсчетов по рейке в мм; n — число делений, на которые переместился пузырек уровня; k—отношение двух к длине одного деления уровня в мм, длину одного деления шкалы определяют при помощи линейки; D — расстояние от нивелира до рейки в м.
Таблица 10
Определение цены деления уровня по рейке
Нивелир Н3 № 124205
24 мая 1972 г. Пасмурно Начало 16 ч 00 мин.
Отсчеты по рейке
|
Отсчеты по концам пузырька уровня
|
Длина пузырька
|
л — п
|
|
левый | правый
|
|
|
D1 = 50,0 м
1750
|
12,2
|
1,0
|
13,2
|
+ 11,2
|
1793
|
0,4
|
12,8
|
13,2
|
—12,4 23,6
|
43
|
+ 11,8
|
—11,8
|
|
|
D2 = 48,3 м
1822
|
11.9
|
1,3
|
13,2
|
+10,6
|
1862
|
0,8
|
12,4
|
13,2
|
—11,6 22,2
|
40
|
+11.1
|
—11,1
|
|
|
3.13.11. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ДАЛЬНОМЕРА
Коэффициент дальномера определяют перед выездом в поле. Для определения коэффициента дальномера выбирают ровную площадку, удобную для измерений расстояний мерной лентой или металлической рулеткой. От точки 1, отмеченной колом или костылем, на расстоянии 75—100 м забивают на расстоянии 1 м друг от друга два кола. Измеряют расстояние между всеми кольями мерной лентой с погрешностью ±0,2 м.
Над точкой 1 устанавливают нивелир, а над одним из кольев — рейку. Берут отсчеты по дальномерным штрихам и средней нити по черной стороне рейки. С целью контроля отсчитывают по всем нитям три раза, изменяя между отсчетами высоту нивелира на 3—5 см. Затем все наблюдения повторяют, установив рейку на втором колу.
Коэффициент дальномера K равен частному от деления расстояния между нивелиром и рейкой, полученному при помощи мерной ленты, на среднее из разностей отсчетов по дальномерным штрихам.
Если зрительная труба нивелира имеет постоянную дальномера С, то коэффициент дальномера вычисляют по формуле
(3.12)
где (н — в)ср—среднее из разностей отсчетов по нижнему и верхнему дальномерным штрихам в м, С — постоянная дальномера, взятая из описания нивелира в м, D —длина базиса в м. При С, равной нулю, формула (3.12) принимает вид
Одновременно с определением коэффициента дальномера вычисляют асимметрию нитей, для чего вычисляют разности
с — в,
н — с,
где с, в и н —отсчеты по соответствующим штрихам сетки нитей.
Асимметрию нитей можно не учитывать при полевых работах, если она меньше 2 мм на расстоянии 75 м. Если же асимметрия больше 2 мм, то при нивелировании не будет соблюдаться допуск, установленный Инструкцией на равенство отсчетов
Пример вычислений коэффициента дальномера и асимметрии нитей дан в табл. 11.
Таблица 11
Определение коэффициента дальномера и асимметрии нитей
Нивелир Н3 № 02624
15 мая 1972 г. D1 = 100,00 м D2 = 101,20 м
№№
|
Рейка стоит на костыле № 1
|
Рейка стоит на костыле № 2
|
п
|
отсчеты по нитям
|
н — с
|
с — в
|
отсчеты по нитям
|
н — с
|
с — с
|
1
|
874
|
|
|
749
|
|
|
|
1374
|
500
|
498
|
1255
|
506
|
505
|
|
1872
|
|
|
1760
|
|
|
2
|
971
|
|
|
994
|
|
|
|
1470
|
499
|
499
|
1400
|
506
|
505
|
|
1969
|
|
|
1905
|
|
|
3
|
1078
|
|
|
1009
|
|
|
|
1477
|
499
|
500
|
1513
|
504
|
505
|
|
2077
|
|
|
2018
|
|
|
Среднее 499,3 499,0 505,3 505,0
998,3 1010,3
Постоянная дальномера С равна 0.
Асимметрия на 100 м равна 0,3 мм и может не учитываться.
При вычислении длин секций, пройденных с нивелиром, у которого постоянная дальномера С≠0, следует пользоваться формулой
(3.13)
где n — число станций в секции; l — разность отсчетов по дальномерным штрихам при визировании на заднюю и переднюю рейки, K — коэффициент дальномера; С — постоянная, взятая из паспорта нивелира.
3.13.12. ПОВЕРКА ПРАВИЛЬНОСТИ УСТАНОВКИ КРУГЛОГО УРОВНЯ НА РЕЙКЕ
Поверку правильности установки круглого уровня на рейке выполняют ежедневно перед началом работ либо при помощи отвеса, крючка и штифта с острием, укрепленных на рейке, либо при помощи вертикальной нити нивелира. Первым способом пользуются в том случае, когда можно установить рейку в таком месте, чтобы ветер не качал отвес. Второй способ можно применять при любой погоде. Поверку установки уровня при помощи отвеса выполняют так: подвесив на крючок отвес, добиваются положения рейки, при котором острие отвеса находилось бы точно над острием штифта. Если в это время пузырек уровня не находится в нульпункте, то исправительными винтами уровня перемещают его на середину.
При поверке вторым способом рейку устанавливают на расстоянии примерно 50 м от нивелира. Приводят вертикальную ось инструмента в отвесное положение и затем по команде наблюдателя, смотрящего в зрительную трубу, устанавливают рейку так, чтобы ее ребро точно совпадало с вертикальной нитью сетки. Исправительными винтами круглого уровня приводят пузырек на середину ампулы. После этого поворачивают рейку на 90° и повторяют юстировку. Затем вновь устанавливают рейку в первое и второе положения, поверяя, а если нужно, то и исправляя, круглый уровень. Так поступают до тех пор, пока при повороте рейки на 90° уровень не будет требовать юстировки. При поверке рейку лучше держать при помощи двух палок или прислонять к какому-либо предмету (столбу, стене).
3.13.13. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ ДЛИНЫ МЕТРА КОМПЛЕКТА РЕЕК
При нивелировании III класса до и после полевых работ, а также один раз в 1—2 месяца определяют среднюю длину метра комплекта реек. При работе в горах определение делают чаще—через 15—20 дней.
При нивелировании IV класса среднюю длину метра комплекта реек определяют до и после полевых работ, при техническом нивелировании — до полевых работ.
Длину метра комплекта реек определяют при помощи контрольной линейки в помещении; в полевых условиях эти исследования можно выполнять в палатке или при пасмурной погоде, когда изменение температуры воздуха в течение часа не превышает 2—3°С. За 1—2 часа до начала исследований рейки и контрольную линейку вносят в помещение.
Перед началом исследований края шашечных делений, по которым будут производиться отсчитывания, т. е. начала шашечных делений 01, 10, 20 и 29 по черной стороне рейки и 48, 57, 67 и 76 на красной стороне рейки, отмечаются тонкими штрихами при помощи металлической линейки и остро отточенного карандаша.
Исследуемая рейка кладется горизонтально.
При измерениях следует стремиться к исключению влияния изменений температуры рейки и контрольной линейки, провисания рейки, влияния параллакса и бокового освещения. Каждый интервал рейки (1—10, 10—20, 20—29, 48—57, 57—67 и 67—76) измеряют сначала в прямом, а затем в обратном направлениях. При обратных измерениях поворачивают рейку или линейку на 180°. Измерение интервала рейки состоит из двухкратного отсчитывания по концам метрового интервала при помощи контрольной линейки. Сначала отсчитывают левый конец рейки, а затем правый. Отсчеты по контрольной линейке производят при помощи лупы с точностью 0,1 деления, т. е. 0,02 мм. Лучше, когда отсчеты по контрольной линейке выполняют одновременно два наблюдателя. Перед вторым измерением интервала контрольную линейку немного сдвигают.
Разности отсчетов по правому и левому концам контрольной линейки на каждом интервале рейки не должны различаться между собой более чем на 0,1 мм. Если были получены большие расхождения, то контрольную линейку сдвигают еще раз и повторяют измерения. Грубые отсчеты вычеркиваются, а из оставшихся разностей берут среднее.
Перед началом и в конце измерений каждой стороны рейки измеряют и записывают температуру контрольной линейки. В табл. 12 приведен пример компарирования рейки. Показан порядок отсчетов и вычислений. Если определяется средняя длина метра комплекта инварных реек, то измеряют следующие интервалы: 2—20, 20—40, 40—58 (основная шкала) и 62—80, 80— 100, 100—118 (дополнительная шкала).
В измеренные длины (графа 6) вводят поправку за приведение контрольной линейки к температуре компарирования рейки. Поправку вычисляют по формуле
(3.14)
где Δкомп — отличие длины метрового интервала контрольной линейки от 1000 мм при температуре эталонирования на компараторе, выписывается из паспорта линейки;
α — линейный коэффициент расширения контрольной линейки; если линейка изготовлена из бронзы, то коэффициент расширения принимают равным 0,018 мм на ГС;
t — температура контрольной линейки в момент компа-рирования рейки; tкомп — температура контрольной линейки в момент ее эталонирования на компараторе.
Таблица 12
Определение средней длины метра рейки № 2342 (черная сторона)
Контрольная линейка № 0721 15 мая 1972 г.
ΔL = + 0,01 + 0,018 (t —16,8°) мм.
Часть рейки
|
Отсчеты по линейке, мм
|
Среднее
п — л,
мм
|
Поправка за длину контрольной линейки и температуру, мм
|
Длина части рейки,
мм
|
л
|
п
|
п — л
|
|
|
|
t = + 8,6°(1)
|
|
|
|
1—10
|
0,00 (2)
|
900,14 (3)
|
900,14 (6)
|
|
|
|
|
0,44 (4)
|
900,54 (5)
|
900,10 (7)
|
900,12 (8)
|
—0,11
|
900,01
|
10—20
|
0,10
|
1000,24
|
1000,14
|
|
|
|
|
0,36
|
1000,55
|
1000,19
|
1000,16
|
—0,12
|
1000,04
|
20—29
|
0.08
|
900.06
|
899,98
|
|
|
|
|
0,30
|
900,24
|
899,94
|
899,96
|
—0,11
|
899,85
|
|
|
|
t = + 8,7°
|
|
|
|
29—20
|
0.14
|
900.10
|
899,96
|
|
|
|
|
0,28
|
900,18
|
899,90
|
899,93
|
—0,11
|
899,82
|
20—10
|
0,00
|
1000,10
|
1000,10
|
|
|
|
|
0,50
|
1000,64
|
1000,14
|
1000,12
|
—0,12
|
1000,00
|
10—1
|
0,12
|
900,22
|
900,10
|
|
|
|
|
1,36
|
901,48
|
900,12
|
900,11
|
—0,11
|
900,00
|
|
|
|
t = + 8,6°
|
|
|
|
|
3,68
|
11204,49
|
11200,81
|
5600,40
|
—0,68
|
5599,72
|
Средняя длина метра рейки № 2342 по черной стороне равна
При вычислении поправки на часть метра пользуются формулой
где k — часть метрового интервала в метрах.
Погрешности дециметровых делений рейки определяются при помощи контрольной линейки в интервале штрихов 1—29 по черной стороне и 47—76 по красной стороне рейки. При исследованиях выполняются все требования о помещении для компарирования, об укладке рейки и другие, указанные на стр. 77. Погрешности дециметровых делений не должны превышать ±0,4 мм у реек, предназначенных для нивелирования III класса, ±0,6 мм — IV класса и ±1,0 мм — при техническом нивелировании. Определение погрешностей дециметровых делений рейки при нивелировании III класса выполняют перед выездом в поле, при нивелировании IV класса и техническом нивелировании — при получении новых реек или при использовании реек, полученных из ремонта.
Прежде чем приступить к определению погрешностей дециметровых делений рейки, отмечают края дециметровых шашек при помощи металлической линейки и тонко отточенного карандаша.
Затем укладывают рейку горизонтально и поверяют полностью сначала черную, а затем красную стороны рейки. Измерения каждого метрового интервала производят дважды. Перед вторым измерением контрольную линейку немного сдвигают. При записях вторых отсчетов записываются только сотые доли мм.
В процессе измерений при помощи левой лупы следят за неподвижностью контрольной линейки во время измерений, а вторую лупу перемещают и при ее помощи производят отсчеты по всем дециметровым шашкам. Перед началом измерения каждого метрового интервала записывают температуру контрольной линейки.
Одновременно с определением погрешностей дециметровых делений рейки поверяют совпадение нулевого деления черной стороны рейки с плоскостью пятки. Отклонения нулевого деления рейки от плоскости пятки не должны превышать ±0,5 мм для реек, предназначенных для нивелирования III и IV классов, и ± 1,0 мм — для реек, применяемых при техническом нивелировании. Эти определения производят при помощи контрольной линейки, измеряя расстояния от плоскости пятки до первого дециметрового штриха. Для удобства отсчитывания к пятке рейки прикладывают ровную тонкую металлическую пластинку, например, лезвие безопасной бритвы.
Пример обработки результатов измерений приведен в табл. 13.
В графу 4 выписывают разности отсчетов I—II. Они в пределах метрового интервала не должны различаться между собой больше чем на 0,1 мм.
В графу 5 выписывают среднее из двух отсчетов I и II.
Таблица 13
Определение погрешностей дециметровых делений рейки № 2485
Черная сторона
Контрольная линейка № 0721 10 мая 1972 г.
tнач = + 8.7° tкон = +9,5°
№ дециметров
|
Отсчеты по контрольной линейке, мм
положения
|
Разность II—I, мм
|
Среднее из отсчетов, мм
|
Погрешности дециметровых делений Δ, мм
|
Случайные погрешности дециметровых делений 5, мм
|
|
I
|
II
|
|
|
|
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
|
0,00 100,12 200,03 300,15 400,08 500,20 600,22 700,10 800,14 900,35
0,00 100,05 200,08 300,03 400,12 500,14 600,20 700,15 800,18 900,17 1000,16
0,00 100,16 200,26 300,14 400,00 500,04 600,06 700,10 800,24 900,18
|
0,28 100,45 200,28 300,50 400,33 500,50 600,50 700,44 800,46 900,65
0,40 100,50 200,46 300,38 400,52 500,58 600,56 700,56 800,55 900,62 1000,55
0,16 100,36 200,40 300,26 400,20 500,22 600,26 700,20 800,40 900,34
|
0,28
0,33 25 35 25 30 28 34 32 30
0,40 45 38 35 40 44 36 41 37 45 39
0,16 20 14 12 20 18 20 10 16 16
|
0,14 100,28 200,16 300,32 400,20 500,35 600,36 700,27 800,30 900,50
0,20 100,28 200,27 300,20 400,32 500,36 600,38 700,36 800,36 900,40 1000,36
0,08 100,26 200,33 300,20 400,10 500,13 600,16 700,15 800,32 900,26
|
+0,14
—0,12
+ 0,16
—0,12
+0,15
+0,01
—0,09
+0,03
+0,20
+0,08
—0,01
—0,07
+0,12
+0,04
+0,02
—0,02
0,00
+0,04
—0,04
+0,18
+0,07
—0,13
—0,10
+0,03
+0,03
—0,01
+0,17
—0,06
|
+0,12
—0,14
+0,14
—0,14
+0,13
—0,01
—0,11
+0,01
—0,18
+0,06
—0,03
—0,09
+0,10
+0,02
0,00
—0,04
—0,02
+0,02
—0,06
+0,16
+0,05
—0,15
—0,12
+0,01
+0,01
—0,03
+0,15
—0,08
|
Систематическая погрешность дециметрового деления
Наибольшая погрешность дециметрового деления — +0,18 и —0,15 мм
Наблюдения и вычисления выполнял Н. С. Петров
Проверил В. Т. Сидоров
В графу 6 помещают разности между средними отсчетами двух соседних штрихов. Эти величины являются полными погрешностями дециметровых делений рейки. Из этих погрешностей исключают систематическую часть и находят случайные погрешности. Для этого складывают все разности графы 6 и делят сумму на число разностей. В данном примере систематическая погрешность дециметрового деления σ= +0,025 мм.
Исключая полученное значение σ из полных погрешностей, находят случайные погрешности дециметрового деления рейки (графа 7).
3.13.15. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗНОСТЕЙ ВЫСОТ НУЛЕЙ РЕЕК
Перед выездом в поле определяют разности высот нулей черных и красных сторон комплекта реек и разности высот нулей красной и черной сторон одной рейки. Эта поверка выполняется следующим образом. На расстоянии 15—20 м от нивелира забивают четыре костыля или кола, в торцы которых вбиты гвозди. На каждый костыль поочередно устанавливают обе рейки и производят отсчеты как по черной, так и по красной сторонам. Рейки должны устанавливаться строго отвесно, а отсчеты по рейкам должны производиться со всей тщательностью. Эти действия составляют один прием. Всего делают два приема. Между приемами меняют высоту нивелира более чем на 30 мм. Пример определения разности высот нулей реек дан в табл. 14.
При определении разности высот черной и красной сторон подвесной рейки последнюю подвешивают на забитый в дерево (столб, здание и т. п.) штифт и производят отсчеты. Значения разностей не должны различаться между собой больше чем на 3 мм. За окончательный результат берут среднее из всех определений.
При нивелировании III и IV классов, если средняя разность высот нулей черных и красных сторон реек меньше ± 1 мм, а при техническом нивелировании ± 2 мм, то эти разности не учитываются. Если число штативов в ходе нечетное, то при больших разностях необходимо вводить поправки в превышения.
Таблица 14
№ при-ема
|
№ кол.
|
Отсчёты по рейкам
|
Разность отсчетов
|
№2481
|
№2482
|
№ 2481
|
№ 2482
|
№ 2481—№ 2482
|
черная
|
красная
|
черная
|
красная
|
черная
|
красная
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I
|
1
|
1363
|
6150
|
1362
|
6051
|
4787
|
4689
|
+1
|
+99
|
|
2
|
1412
|
6200
|
1411
|
6099
|
4788
|
4688
|
+1
|
+ 101
|
|
3
|
1491
|
6276
|
1491
|
6178
|
4786
|
4687
|
0
|
+98
|
|
4
|
1592
|
6379
|
1591
|
6279
|
4787
|
4688
|
+1
|
+ 100
|
II
|
1
|
1409
|
6197
|
1410
|
6099
|
4787
|
4689
|
—1
|
+93
|
|
2
|
1457
|
6245
|
1458
|
6147
|
4788
|
4689
|
—1
|
+98
|
|
3
|
1538
|
6325
|
1539
|
6227
|
4787
|
4688
|
—1
|
+98
|
|
4
|
1638
|
6426
|
1636
|
6325
|
4788
|
4689
|
+2
|
+ 101
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 900
|
50 198
|
11 898
|
49 405
|
38 298
|
37 507
|
+2
|
+793
|
|
Ср.
|
1487,5
|
6274,8
|
1487,2
|
6175,6
|
4787,2
|
4688,4
|
+0,2
|
+99,1
|
В примере разность высот нулей реек № 2481 и № 2482 равна: у черных сторон + 0,2 мм, у красных сторон + 99,1 мм. Разность высот у пары реек равна +0,2 — 99,1 =— 98,9 ≈— 99 мм.
С величиной 99 ± 3 мм сравнивают полученные на станции расхождения между превышениями по черной и красной сторонам реек и разности высот нулей реек. Если значения на станции отличаются от этой величины больше чем на 99 ± 3 мм (96— 102 мм), то все наблюдения на станции переделывают.
В результате внешних погодных воздействий, а также небрежного обращения с рейками они коробятся. Коробление может быть причиной погрешностей нивелирования. Поэтому раз в месяц следует определять стрелку прогиба.
Рис. 60. Определение стрелки прогиба рейки.
а — стрелка прогиба; б — хранение рейки.
Для того чтобы определить стрелку прогиба рейки, ее следует положить на боковое ребро горизонтально, натянуть тонкую металлическую проволоку или нить между концами вогнутой стороны рейки и при помощи линейки или миллиметровой бумаги измерить расстояния от этой нити до поверхности рейки около делений 1,15 и 29 или 48,63 и 77 деревянной рейки и около 2, 30 и 58 у инварных реек.
По полученным соответственно расстояниям а1, а2, и а3 (рис. 60, а) прогиб рейки вычисляют по формуле
(3.15)
У хороших инварных реек стрелка прогиба должна быть меньше 5 мм, а у деревянных — меньше 10 мм. Если у инварной рейки а2 отличается от (a1+a3)/2 больше чем на 5 мм, то такую рейку во время перерывов в работе следует класть на упоры под ее серединой или по краям, как показано на рис. 60, б. Этим самым будет уменьшаться стрелка прогиба. Так же поступают и с деревянными рейками.
3.13.17. ОБРАЩЕНИЕ С НИВЕЛИРОМ И РЕЙКАМИ
За сохранность, исправность нивелира, реек, а также всего оборудования и за правильное бережное обращение с ними несет ответственность руководитель бригады. Он обязан обучить всех членов бригады правилам обращения с нивелиром и рейками и следить за их выполнением.
При обращении с нивелиром и рейками следует помнить, что это точные приборы и они требуют к себе бережного отношения.
Укладывать и вынимать нивелир и рейки из упаковочных ящиков следует без больших усилий и нажимов; нивелир при этом необходимо брать за подставку. Во время работы в поле инструмент оберегают от попаданий на него влаги, пыли и грязи; систематически протирают его чистой ветошью или удаляют пыль и грязь при помощи кисти. Трущиеся и ржавеющие части нивелира (подъемные, наводящие винты и другие части) периодически протирают вначале масляной тряпочкой, а затем сухой. Если на нивелир и рейки попала влага, то вначале их следует вытереть тряпкой, затем высушить, скова протереть и смазать металлические открытые части инструмента часовым маслом. Если нивелирование производилось при отрицательной температуре воздуха и инструмент внесен в теплое помещение, следует не менее чем через два часа вынуть его из ящика и протереть.
Оптические части нивелира запрещается протирать тряпочками, замасленными или смоченными спиртом и бензином, — их можно протирать только мягкой белой тканью из льна, тонкого полотна и ватой.
При перерывах в работе на обед или на ночь нивелир и рейки укладывают в упаковочные ящики. Допускается в отдельных случаях хранить рейки в брезентовых чехлах. Запрещается укладывать рейки на землю без чехлов и ящиков.
Нивелир переносят со станции на станцию установленным на штативе в вертикальном положении. Все зажимные винты должны быть закреплены. От воздействий солнечных лучей нивелир при переноске защищают при помощи белого чехла, а во время наблюдений на станции — при помощи зонта. Рейку при переносе следует держать за ручку или укладывать ребром на плечо. Запрещается укладывать рейку плашмя на плечо, так как в этом случае будет стираться ее шкала, что затруднит в дальнейшем производство нивелирования.
При переездах по железной дороге сдавать нивелир в багаж запрещается; на автомобильном и гужевом транспорте инструмент и рейки перевозят в упаковочных ящиках, которые укладывают на сено, стружки и т. п. и обязательно привязывают к кузову.
Достарыңызбен бөлісу: |